松材线虫mix-1基因的表达特性与生物学功能

作     者：钟伟良 庞凯飞 鲁建斌 范忠轰 孙士淼 邵蝴蝶 胡加付 Zhong Weiliang;Pang Kaifei;Lu Jianbin;Fan Zhonghong;Sun Shimiao;Shao Hudie;Hu Jiafu

作者机构：浙江农林大学杭州311300 杭州市余杭区林业水利局杭州311115 开化县林业局开化324399 

出 版 物：《林业科学》 (Scientia Silvae Sinicae)

年 卷 期：2025年第61卷第1期

页      面：150-158页

核心收录：

学科分类：09[农学] 0904[农学-植物保护] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(31670652,31870633) 浙江农林大学启动基金(2023LFR117) 

主　　题：松材线虫 Bxy-mix-1 性别决定 RNAi 原位杂交 

摘      要：【目的】研究松材线虫中与性别决定相关基因Bxy-mix-1的表达特性和生物学重要功能,明确该基因在松材线虫性别分化和繁殖交配中的作用,为从雌雄比例调节角度探索以该基因为靶标设计分子药物提供理论依据。【方法】根据松材线虫基因组设计引物、克隆Bxy-mix-1基因。对Bxy-mix-1进行生物信息学分析。利用RT-qPCR技术和原位杂交技术探究Bxy-mix-1基因在松材线虫各龄期的表达水平和表达部位,以明确其时空动态表达特性,采用RNA干扰技术探究该基因在松材线虫生长发育中的作用。【结果】生物信息学结果显示,松材线虫Bxy-mix-1基因的全长CDS为2163 bp,共编码1171个氨基酸,属于SMC蛋白家族。Bxy-mix-1基因在松材线虫各发育阶段均有表达,胚胎期表达量最低,2龄、3龄、4龄表达量逐渐升高,成虫期表达水平最高,且基因表达水平具有雌、雄虫差异性,即雌虫的基因表达水平显著高于雄虫。原位杂交结果表明Bxy-mix-1基因在松材线虫胚胎期呈现全胚胎表达,2龄期、3龄期表达集中在体中后段,4龄和成虫期出现雌、雄差异性表达,即在雌、雄虫的性腺以及雄虫的交合刺表达。Bxy-mix-1基因沉默后,雌雄比例统计结果显示,松材线虫的雌雄比率显著下降。交配结果显示,松材线虫雄虫错误定位率显著升高,雌虫被干扰后的平均产卵量显著下降。【结论】松材线虫Bxy-mix-1基因属SMC蛋白家族,基因表达水平及表达部位皆具有雌、雄虫显著差异性。研究表明Bxy-mix-1基因对松材线虫的性别决定和生殖交配行为具有重要的调控功能。