靶向V-ATPase亚基的RNA干扰技术:一种破坏松材线虫超微结构及生命活动的可持续防控新策略

【字体: 时间:2025年07月11日 来源:Pest Management Science 3.8

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  为解决松材线虫(Bursaphelenchus xylophilus, PWN)引发的松树萎蔫病,研究人员通过整合转录组学和生物信息学分析,系统筛选了V型质子ATP酶(V-ATPase)的8个V1结构域亚基(A–H),设计合成对应dsRNA进行功能验证。结果显示,靶向dsV-ATPase-H的干扰效果最显著:700 ng μL?1处理72小时使J4期线虫校正死亡率达80.12%,产卵量从7枚/个体降至1枚,群体密度从8136降至705。透射电镜证实RNAi可破坏线虫角质层厚度和肠绒毛密度。该研究为RNAi生物农药开发提供了新靶点。

  

松材线虫(Bursaphelenchus xylophilus, PWN)作为松树毁灭性寄生虫,传统化学农药防控面临抗药性及环境风险双重挑战。研究团队创新性地将目光投向V型质子ATP酶(V-ATPase)家族——这个由A-H八个亚基组成的精密分子马达。通过高通量筛选,科学家们设计出八种特异性双链RNA(dsRNA),犹如八把"基因剪刀"。其中最锋利的dsV-ATPase-H在纳米级浓度(700 ng μL?1)下72小时便让线虫军团溃不成军:80.12%的J4幼虫丧失活力,种群规模锐减90%。

透射电镜揭开了更惊人的细节:这些基因武器不仅能瘫痪线虫的运动系统,还会让它们的"装甲"(角质层)变形、"营养吸收工厂"(肠绒毛)坍塌。就像拆解精密钟表般,RNAi逐步瓦解了线虫从外到内的生命支撑体系。这项研究首次在亚细胞尺度揭示了V-ATPase亚基对松材线虫的调控网络,为开发新一代"智能农药"提供了分子蓝图——既能精准打击害虫,又对环境友好。

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