松材线虫转型进入扩散周期的化学和分子调控机制

The pinewood nematode, Bursaphelenchus xylophilus, the most important invasive species in pine forests of world. There is no cure for pine wilt disease once a susceptible tree becomes infested with the pinewood nematode. The nematodes were dispersed from the southern part to the northern part of China. The dispersal style of pinewood nematodes is very special that the dispersal juveniles formation only with the vector beetle Monochamus alternatus Hope eclosion together.Now the mechanism of dispersal juveniles of model Caenorhabditis elegans was studied by researchers, but the mechanism of diepersal juveniles formation of pinewood nematodes was not reported before. According to the relationship of pinewood nematodes and vector beetle Monochamus alternatus Hope, the objectives of this study were :1.to identify the pheromone inducing the formation of dispersal juveniles of pinewood nematode;2. The chemoreception signal pathway of formation of dispersal juveniles. The results would develop development controlling technique of pinewood nematodes using the pheromone of dispersal juveniles formation, which should assist greatly in the control of pinewood nematode in the forest habitats.

松材线虫是世界性林业外来入侵种，俗称"松树的癌症"，其扩散蔓延极其迅速，目前在我国发生区已由南方松林扩大至全国范围，对林业生产和生态安全造成严重威胁。与其他线虫相比，松材线虫传播扩散方式很特殊，需要依靠媒介- - 松墨天牛来完成，松墨天牛诱导松材线虫转型发育进入扩散周期是松材线虫传播扩散的基础。前人通过研究秀丽隐杆线虫为"种内"个体间化学通讯调控寿命的研究提供了典范，但是松材线虫转型发育的"种间"调控机制目前尚不明确。本项目将围绕媒介松墨天牛"种间"调控松材线虫转型发育现象，利用化学生态学、分子生物学等技术重点研究：1)诱导松材线虫进入扩散周期的外源信息化学物质；2)松材线虫进入扩散周期的内源分子调控机理。该研究将阐明松材线虫在与松墨天牛协同进化过程中形成的转型发育调控分子进化。同时，研发松材线虫发育干扰技术，将发育调控的生物防治新观念引入入侵动物防控。

松材线虫是世界性林业外来入侵种，俗称“松树的癌症”，其扩散蔓延极其迅速，目前在我国发生区已由南方松林扩大至全国范围，对林业生产和生态安全造成严重威胁。与其他线虫相比，松材线虫传播扩散方式很特殊，需要依靠媒介——松墨天牛来完成，松墨天牛诱导松材线虫转型发育进入扩散周期是松材线虫传播扩散的基础。前人通过研究秀丽隐杆线虫为“种内”个体间化学通讯调控寿命的研究提供了典范，但是松材线虫转型发育的“种间”调控机制目前尚不明确。本项目围绕媒介松墨天牛“种间”调控松材线虫转型发育现象，在理论研究方面，以生物发育和寿命调控为切入点，从种间协同关系角度，鉴定了媒介松墨天牛诱导松材线虫转型的信息素，及信息素调控松材线虫进入扩散周期的化感通路，进而阐明松材线虫两个扩散型虫态形成和维持的基因调控机制以及其转型发育调控的分子进化。并在此基础上发现了昆虫也能产生线虫信息素。在应用研究方面，研发了松材线虫发育干扰技术，为入侵生物有效防控提供新思路。顺利完成项目研究目标。发表4篇SCI论文，其中IF>5的4篇，IF>10的2篇；发表中文核心期刊论文2篇；申请国家发明专利4项，获得2014年浙江省科技进步一等奖。. 论文发表在Ecology、Current Biology、Nature Communications等杂志后受到了《Nature》、《National Geographic》、《Nature China》等评述。Nature Communications发表论文被基金委推荐为突出科研成果加以报道宣传。受邀在Cell子刊：Trends in Parasitology撰写“松材线虫多物种互作”的最新研究进展综述。此论文被Trends in Parasitology选为封面论文。随后美国NBC等加以跟踪报道。