體長僅約1毫米的鬆材線虫，正成為全球鬆林的威脅，其引起的鬆材線虫病被稱為鬆樹的“癌症”。這一“鬆林殺手”為何能廣泛擴散且致病性極強？浙江農林大學胡加付教授團隊研究發現，鬆材線虫靠三大基因家族的擴張與協同作用，獲得跨氣候帶生存與高效致病能力。相關論文於近日發表於《公共科學圖書館·病原體》上。

鬆材線虫能在北美、歐洲、東亞等不同氣候區生存繁殖，也是目前對我國森林危害最嚴重的林業檢疫性有害生物。胡加付團隊通過對比鬆材線虫與我國本土姊妹種擬鬆材線虫的基因組，結合多組學技術與分子生物學驗証，發現了BolA-like、DGAT、PLCP 三大基因家族的顯著擴張。

BolA-like基因家族是鬆材線虫的“逆境防護盾”。研究顯示，鬆材線虫擁有這類基因24個，遠多於擬鬆材線虫的4個。它如同細胞的“萬能修理工”，當遇到高溫、嚴寒、氧化脅迫等惡劣環境時就會被激活。實驗數據表明，干擾該基因后，鬆材線虫在40℃高溫下的存活率從82.67%驟降至30%，-10℃嚴寒下存活率從63.50%跌至不足10%。

DGAT基因家族則是鬆材線虫的“能量儲備庫”。作為脂質合成關鍵酶基因，鬆材線虫DGAT基因數量達9個，是擬鬆材線虫的3倍。該基因負責催化三酰甘油合成，儲存脂肪滴，為低溫環境下的休眠和食物短缺時的生存提供能量保障。干擾該基因后，線虫脂肪滴顯著減少，雌虫卵母細胞發育受阻，繁殖能力下降，耐飢餓時間從30天縮短至20天。

PLCP基因家族則是鬆材線虫的“致命武器”。鬆材線虫擁有這類基因37個，擬鬆材線虫僅有5個。其編碼的蛋白酶可降解鬆樹細胞壁、干擾寄主防御反應。實驗中，正常鬆材線虫鬆樹致死率超80%，干擾該基因后，鬆樹死亡率降至40%以下。

三大基因並非獨立作用，而是形成“逆境適應—能量儲備—宿主浸染”的協同調控體系，讓鬆材線虫既能在極端環境存活，又能高效侵染寄主，最終實現跨區域擴散蔓延。

“基於這一研究，團隊目前正在研發針對鬆材線虫的生物農藥與核酸藥物，有望破解鬆樹染病后‘一藥難求’的全球性難題。”胡加付透露。（記者張蓋倫）