南方、花生和爪哇根结线虫PCR检测方法

为快速、准确、稳定的鉴定南方、花生和爪哇根结线虫,利用已报道的南方和爪哇根结线虫的两对特异性引物,结合本研究设计的花生根结线虫特异性引物,通过优化PCR反应体系,建立了3种根结线虫的PCR检测方法。结果表明,该方法能够特异性扩增以上3种根结线虫,特征片段长度分别为399、335和670 bp,灵敏度达到单条2龄幼虫的水平。研究结果将为以上3种根结线虫的快速鉴定提供技术支持。     

南方、爪哇和花生根结线虫的快速灵敏的PCR鉴定方法

 为了研制南方、爪哇和花生根结线虫快速灵敏的检测和鉴定方法,分别分离了4个南方根结线虫和3个爪哇根结线虫特异性的随机扩增多态性DNA (RAPD)片段。在这些RAPD标记DNA序列的基础上,设计了多对SCAR PCR引物,并用源于国内外的南方、爪哇、花生、北方和象耳豆根结线虫群体验证其扩增特异性和灵敏度。最终确定了3对高效扩增的SCAR引物,它们组合使用可以可靠灵敏地鉴定南方、爪哇和花生根结线虫。3对引物的扩增灵敏度达1/3条的二龄幼虫、雄虫或雌虫,这表明本研究研制的PCR鉴定法可用于生产实践中土样和根样中3种根结线虫快速灵敏的鉴定。     

多堆柄锈菌潜育期侵染量实时荧光定量PCR检测体系的建立

为快速及时诊断并定量监测玉米内多堆柄锈菌Puccinia polysora潜育期的侵染量,根据多堆柄锈菌的ITS序列和玉米Actin2基因序列,分别设计多堆柄锈菌特异性引物PpoF/PpoR和Taq Man探针PpoP以及玉米特异性引物ZmF/ZmR和Taq Man探针ZmP,对引物和探针的特异性和灵敏度进行测定,并用这2对引物和探针建立多堆柄锈菌潜育期的实时荧光定量PCR检测体系,定量监测接种后玉米叶片中多堆柄锈菌DNA量随时间的变化。结果表明,多堆柄锈菌和玉米的特异性引物和探针对各自靶标片段均具有良好的特异性,灵敏度分别为10^-3ng/μL和10^-2ng/μL;在接种后24 h,利用所建实时荧光定量PCR检测体系即可在玉米叶片中检测到多堆柄锈菌,且潜育期内多堆柄锈菌的侵染量随时间呈指数增长。表明所建实时荧光定量PCR检测体系可用于多堆柄锈菌潜育期侵染量的定量检测和监测。     

象耳豆根结线虫的PCR鉴定和检测方法

 象耳豆根结线虫是一种在中国具有潜在经济重要性的农作物病原物。为提供有助于控制象耳豆根结线虫传播扩散的方法,研制了该线虫的快速PCR鉴定和检测法。该方法PCR引物的扩增目标为rDNA-IGS2区域,其设计依据象耳豆根结线虫与南方、爪哇、花生和北方根结线虫在该区域核酸序列的差异。通过对6种近似根结线虫的不同地理群体及自然土壤线虫群体的测试,验证了设计的PCR引物针对象耳豆根结线虫的特异性和可靠性。本方法具有快速灵敏的特点,可用于象耳豆根结线虫单条线虫的直接鉴定以及混合土壤线虫群体中象耳豆根结线虫的检测。     

根结线虫种群的线粒体DNA分析

 在同工酶和形态学鉴定的基础上,利用引物#C2F3和#1108对42个根结线虫种群线粒体DNA (mtDNA)中的COⅡ和LrRNA间区域进行特异性PCR扩增,35个种群的扩增产物约为1.7kb,其中29个是南方根结线虫,6个是爪哇根结线虫;3个花生根结线虫种群的扩增产物约为1.1kb;1个种群的扩增产物约为0.7kb,为根结线虫属在中国的新记录种;3个北方根结线虫种群的扩增产物约为0.5kb。用单条2龄幼虫提取物作模板得到的结果与大量提取DNA作模板的结果相同。为了区分产生相同大小片段的南方根结线虫和爪哇根结线虫,用限制性内切酶HinfⅠ对扩增产物进行酶切,结果表明:所有供试的南方根结线虫都可以被HinfⅠ酶切,且产生约1.3和0.4kb的2个限制性片段;但供试的爪哇根结线虫种群不能被酶切。由此表明,利用mtDNA PCR及酶切实验可以作为快速而准确地鉴定常见根结线虫的方法。     

南方根结线虫促分裂原活化蛋白激酶(MAPK)基因的RNAi效应分析

 促分裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)在线虫的生长发育等方面具有重要作用,本研究探索利用RNAi技术沉默南方根结线虫mapk-1基因来抑制线虫的生长发育。根据mapk-1基因的cDNA序列设计引物,通过体外转录合成约550bp的dsRNA对南方根结线虫的卵进行RNAi以沉默mapk-1基因。试验结果表明,将南方根结线虫的卵块浸泡在含有2mg/mL dsRNA的M9缓冲溶液中,24h后卵块孵化出的2龄幼虫数量明显多于对照组(无dsRNA),但孵化出的幼虫死亡率高达90%,而对照组的死亡率低于5%,说明mapk-1基因的沉默抑制了卵块的孵化和线虫的生长,同时将孵化的幼虫接种番茄,14d后番茄根部无根结产生,35d后无卵块产生;而浸泡72h后卵块孵化出的2龄幼虫几乎全部死亡,并且孵化的线虫数量明显少于对照。提取导入dsRNA的卵块的RNA进行半定量PCR分析,结果表明mapk-1基因的mRNA被降解。     

正交设计优化南方根结线虫RAPD-PCR体系

以南方根结线虫(Meloidogyne incognita)DNA为模板,对影响南方根结线虫RAPD-PCR扩增的重要参数进行了优化试验,以期建立南方根结线虫RAPD-PCR反应最佳体系。应用L16(45)正交设计研究了Taq酶、10×PCR buffer、dNTP、primer、模板DNA对扩增反应的影响。结果表明,南方根结线虫RAPD-PCR优化体系为20μL体系中含模板3μL、10μmol/L引物1.5μL、10×反应缓冲液2.5μL、2.5 mmol dNTP mixture 2.4μL、Taq DNA聚合酶0.4μL。在此基础上筛选出扩增稳定、多态性丰富的RAPD引物,并通过梯度PCR试验,确定了引物最佳退火温度。该优化RAPD-PCR反应体系具有良好的稳定性和重现性,可应用于南方根结线虫不同居群间亲缘关系和遗传多样性的分析。     

南方根结线虫Me3毒性与非毒性群体对寄主趋向性和侵染能力的比较

 探究南方根结线虫Me3毒性与非毒性群体对抗感寄主趋向性和侵染能力,为揭示毒性群体致病机理及防治根结线虫策略提供理论依据。使用以水琼脂为介质的研究方法,通过对比分析辣椒抗病品种HDA149和感病品种茄门根尖附近聚集的2龄幼虫(J2)数量,来揭示南方根结线虫对抗感辣椒品种根尖的趋向性效应,并利用实时荧光定量 PCR 检测侵入到辣椒根系的毒性与非毒性线虫数量,对其侵染能力进行比较。J2 趋向性试验结果显示,在相同的时间点,HDA149 和茄门辣椒根尖处附近聚集的毒性群体 J2 数量总是显著多于非毒性群体的 J2数量;J2 对抗感辣椒的选择性结果表明,不论是毒性群体还是非毒性群体的 J2,在相同的时间点,茄门根尖附近聚集的线虫数量显著多于HDA149根尖附近的线虫数量;荧光定量 PCR 检测线虫侵染结果显示,毒性群体 J2侵入到辣椒根系的数量相对非毒性群体的 J2 更多。总之,相比南方根结线虫Me3非毒性群体,毒性群体的 J2 对寄主根系有较强的趋向性,并且侵染效率更高;相比于抗性寄主,Me3毒性群体和非毒性群体的 J2 对感病寄主有更强的选择性。     

海洋放线菌M1D14代谢产物对几种重要植物寄生线虫的抑制作用

采用梯度稀释法室内测定了海洋放线菌M1D14发酵液代谢产物对南方根结线虫(Meloidogyne incognita)2龄幼虫及其卵、松材线虫(Bursaphelenchus xylophilus)、大豆孢囊线虫(Heterodera glycines)2龄幼虫的毒力,同时还测定了经过高温高压灭菌和0.22μm微孔滤膜过滤的M1D14发酵液对南方根结线虫的毒力。结果表明,海洋放线菌M1D14发酵液代谢产物对南方根结线虫卵的孵化无明显的抑制作用,对南方根结线虫幼虫毒力最强,对松材线虫幼虫毒力次之,对大豆孢囊线虫幼虫的毒力最弱。经过高温高压灭菌和微孔滤膜过滤的M1D14发酵液对南方根结线虫仍有毒力。M1D14杀线虫谱广、效果好、使用成本低,在生产上具有很好的应用前景。     

福建省毛豆根结线虫种类鉴定及初侵染来源

福建省漳州市一基地毛豆(品种:‘毛豆64’)苗期发生严重根结线虫病, 发病株率为78%。为明确其病原的种类及其初侵染来源, 通过形态学、分子生物学方法进行了种类鉴定。研究结果表明, 该线虫雌虫、雄虫、2龄幼虫(J2)的形态学特征与测量值和拟禾本科根结线虫Meloidogyne graminicola相吻合;基于线虫rDNA-ITS序列和28S rDNA D2D3序列构建的系统发育树进一步确定其为拟禾本科根结线虫;室内接种试验确定了其致病性。这是首次在福建省毛豆上发现拟禾本科根结线虫。在毛豆基地畦地残留的前作水稻稻茬根内和根际土壤中均分离到大量J2s, 经特异性引物扩增确定为拟禾本科根结线虫, 研究认为前作水稻根系受拟禾本科根结线虫侵染, 在灌溉淹水状态下线虫2龄幼虫和卵在根内与土壤中长期存活, 成为轮作毛豆根结线虫病的初侵染源。     

渐狭蜡蚧菌Lecanicillium attenuatum产几丁质酶的活性及对南方根结线虫卵孵化的抑制作用

为探究卵寄生真菌产生的几丁质酶对南方根结线虫卵孵化的抑制作用,采用分离自黑龙江大豆孢囊线虫孢囊上的菌株CGMCC5328,利用NAG和pNP法测定其几丁质降解酶系和外切酶的活性,分析几丁质酶粗酶液对南方根结线虫卵的孵化抑制效果.结果表明,菌株CGMCC5328经形态学和ITS序列分析鉴定为渐狭蜡蚧菌Lecanicillium attenuatum;在几丁质酶诱导培养基中培养第4天时其分泌的几丁质降解酶系达酶活高峰,为16.90 U/mL;第6天外切酶达酶活高峰,为0.59 U/mL,之后酶活趋于稳定持续至第14天;几丁质酶分子量分别为79.6、65.6、54.1、42.1和32.9 kDa;其中培养第7天的几丁质酶粗酶原液对南方根结线虫卵孵化的抑制率为83.17%;第6天菌株CGMCC5328对卵的寄生率为85.10%.表明高效产几丁质酶的卵寄生真菌渐狭蜡蚧菌菌株CGMCC5328对南方根结线虫卵孵化具有明显的抑制效果.     

长枝木霉菌株TL16防治南方根结线虫的作用机理

为探明长枝木霉Trichoderma longibrachiatum菌株TL16防治南方根结线虫Meloidogyne incognita的作用机理,采用原生质体转化法获得绿色荧光蛋白(green fluorescent protein,GFP)标记菌株GFP-TL16,通过测定菌株TL16和GFP-TL16对南方根结线虫卵和2龄幼虫(2nd-stage juvenile,J2)的寄生与致死作用,其发酵液对卵孵化的抑制作用和对J2的致死作用,以及菌株GFP-TL16在黄瓜根系的定殖情况和菌株TL16对番茄根结形成的抑制作用来综合分析其作用机理。结果显示:菌株TL16菌丝对南方根结线虫卵无寄生作用,处理19 d后卵降解率为26.33%,致死作用较低;菌株TL16分生孢子悬浮液处理南方根结线虫J2后72 h的致死率为1.65%,且无寄生作用。菌株TL16发酵液处理南方根结线虫J2后48 h的校正死亡率为10.71%,处理卵15 d后对卵孵化的相对抑制率为77.11%。菌株GFP-TL16可定殖于黄瓜根系中,经菌株TL16处理后接种南方根结线虫J2,番茄根结减退率为55.88%。表明长枝木霉菌株TL16可通过抑制根结线虫卵孵化和诱导番茄产生抗病性来防治根结线虫病。     

三种化合物处理对南方根结线虫生长发育及致病能力的影响

为明确不同浓度NH4HCO3、Cu SO4·5H2O和Fe Cl3·6H2O对南方根结线虫Meloidogyne incognita 2龄幼虫活性的影响,在盆栽条件下将化合物处理后的2龄幼虫接种番茄,通过根染色和根系冰冻切片法观察2龄幼虫的发育状况和根系内巨细胞的形成,并测定了番茄根系各生理指标的变化。结果表明,50mmol/L NH4HCO3、1.4mmol/L Cu SO4·5H2O和1.4 mmol/L Fe Cl3·6H2O处理南方根结线虫后,番茄根系内2龄、3龄及4龄幼虫数量均显著小于对照;根系内丙二醛、可溶性糖和游离氨基酸的含量均显著低于对照,根系活力显著增强;经NH4HCO3处理后,根系内巨细胞形成缓慢,14 d时出现巨型细胞空洞现象。3种化合物处理对南方根结线虫生长发育的抑制作用显著,处理后的线虫对番茄植株致病力减弱,表现为NH4HCO3抑制作用最强,Cu SO4·5H2O次之,Fe Cl3·6H2O最弱。     

Species-specific DNA markers for identification of two root-knot nematodes of coffee: Meloidogyne arabicida and M. izalcoensis

Seven root-knot nematodes (RKN), including Meloidogyne exigua, M. incognita, M. paranaensis, M. enterolobii, M. arabicida, M. izalcoensis and M. arenaria are major pathogens of coffee crop in the Americas. Species-specific primers for their identification have been developed for five of them and constitute a fast and reliable method of identification. Here we report a PCR-based assay for specific detection of M. arabicida and M. izalcoensis. Random Amplified Polymorphic DNA fragments specific for these two species were converted into sequence characterized amplified region (SCAR) markers. PCR amplification using the SCAR primers produced a specific fragment of 300 bp and 670 bp for M. arabicida and M. izalcoensis, respectively, which were absent in other coffee-associated Meloidogyne spp. tested. SCAR primers also allowed successful amplification of DNA from single second-stage juveniles (J2), males and females. In addition, these primers were able to unambiguously detect the target species in nematode suspensions extracted from soil and roots samples, in different isolates of the same species or when used in multiplex PCR reactions containing mixtures of species. These results demonstrated the effectiveness of these SCAR markers and their multiplex use with those previously developed for M. exigua, M. incognita, M. paranaensis, M. enterolobii and M. arenaria constitute an essential detection tool. This diagnostic kit will contribute for specific J2 identification of the major RKN infecting coffee from field samples in the Americas.     

Host-parasite relationships in tobacco plants infected with a root-knot nematode (<Emphasis Type="Italic">Meloidogyne incognita</Emphasis>) population from the Azores

During a nematode survey, severe infections of tobacco feeder roots and heavy soil infestations byMeloidogyne incognita race 1 were found in S. Miguel (Azores islands, Portugal). This is the first record ofM. incognita infection of tobacco in Azores. Morphology of various life stages, analysis of the esterase electrophoretic pattern and differential host tests were used for nematode characterization and identification. Nematode-induced mature galls were spherical and/or ellipsoidal and usually contained more than one female, males and egg masses with eggs. Feeding sites were characterized by the development of giant cells that contained granular cytoplasm and many hypertrophied nuclei. Giant cell cytoplasm was aggregated along a thickened cell wall. Vascular tissues within galls appeared disorganized. The relationship between the initial nematode population density and growth of tobacco plants was tested in a glasshouse experiment in which inoculum levels varied from 0 to 512 eggs and juveniles (J₂) cm⁻³ of soil. Seinhorst’s model was fitted to height and top fresh weight data of the inoculated and control plants. Tolerance limits with respect to plant height and fresh top weight of tobacco cv. ‘Erzegovina’ plants toM. incognita race 1 were estimated as 1.25 eggs and J₂ cm⁻³ of soil. The maximum nematode reproduction rate was 404.7 at an initial population density of 4 eggs and J₂ cm⁻³ of soil. http://www.phytoparasitica.org posting March 2, 2004.     

无机化合物对南方根结线虫行为的影响

利用体外生物测定方法,研究常见无机化合物对南方根结线虫Meloidogyne incognita 2龄幼虫(J_2)存活、趋性以及卵囊内卵孵化的影响.结果表明,不同化合物不同浓度处理对M.incognita的影响差异显著.随着无机化合物浓度的增加,J_2死亡率上升,NH_4HCO_3、Na_2SO_4、CuCl_2·2H_2O、CuSO_4·5H_2O和FeCl_3·6H_2O浓度分别为O.03、0.03、0.0003、0.0004和0.0007 mol/L即可抑制其存活.除Cu~(2+)化合物外,其它无机化合物在供试浓度下均对卵囊内卵的孵化有明显抑制作用.含Ca~(2+)化合物均对南方根结线虫J_2有吸引作用,而含NH_4~+的NH_4HCO_3和NH_4NO_3对J_2排斥.除碳酸氢铵LC_(90)抑制种子萌发外,其它化合物对番茄种子萌发无抑制作用,但对后期幼根的伸长有抑制作用.盆栽试验结果显示,CuSO_4·5H_2O防治效果最佳,在LC_(50)处理下与对照相比防效可达70.8%.     

球孢白僵菌次生代谢产物对南方根结线虫的作用机制初探

为明确球孢白僵菌Beauveria bassiana对南方根结线虫Meloidogyne incognita的作用机理,从线虫的活动频率、呼吸强度、体液渗透压、总糖含量、可溶性蛋白含量以及乙酰胆碱酯酶(AChE)活性几方面测定了球孢白僵菌Snef23菌株次生代谢产物对南方根结线虫2龄幼虫(J2)的影响。结果表明:Snef23次生代谢产物可抑制南方根结线虫J2的活动频率和呼吸作用,降低其乙酰胆碱酯酶活性,增强虫体内容物的渗漏,干扰J2体内糖和可溶性蛋白的代谢,从而达到毒杀致死作用。研究结果为探明球孢白僵菌杀线虫的作用机制提供了理论依据,可为更好地利用球孢白僵菌及其他天然产物防控植物的线虫病害提供参考。     

麦秆中腥黑粉菌冬孢子的鉴定

子鉴定为小麦印度腥黑粉病菌Tilletia indica.     

建兰胶孢炭疽菌ITS序列分析及其PCR快速检测

由胶孢炭疽菌Colletotrichum gloeosporioides引起的炭疽病是建兰的重要病害.为建立快速检测该病原菌的方法,以ITSl/ITS4为引物,对15个建兰胶孢炭疽菌的ITS进行PCR扩增及测序,将测定的序列与炭疽菌属其它种的ITS序列进行比对分析,设计特异性引物CFl/CR1,并通过常规和巢式PCR对建兰胶孢炭疽菌进行检测.结果显示,15个菌株中有13个菌株ITS序列与该菌的模式种序列相似性高达99％以上,而另外2个菌株相似性则为86％;供试菌株在系统发育树上聚为2个不同的分支;引物CFl/CR1通过常规PCR可从1 ng的建兰胶孢炭疽菌基因组DNA中扩增到目的条带,而利用引物ITSl/ITS4和CF1/CR1通过巢式PCR可从1 pg的基因组DNA中扩增到目的条带,即巢式PCR反应检测灵敏度较常规PCR至少高1 000倍.表明建立的巢式PCR法可从自然感病的建兰叶片组织中检测到胶孢炭疽菌.     

实时荧光定量PCR法检测十字花科细菌性黑斑病菌

为有效防控我国的检疫性有害生物十字花科细菌性黑斑病菌Pseudomonas syringae pv.maculicola在国内的传播与蔓延,通过设计1对特异性引物3539,利用132株靶标和非靶标菌为模板进行PCR扩增,建立了实时荧光定量PCR法,并进行了模拟种子带菌试验。结果显示,引物3539为只针对十字花科细菌性黑斑病菌扩增出的特异性产物;在模拟种子带菌检测中,常规PCR对菌悬液的检测限为10~5CFU/m L,实时荧光定量PCR的检测限为10~3CFU/m L,其中10~8CFU/m L菌液的Ct值最低,为22.90,10~3CFU/m L菌液的Ct值最高,为35.73,且不同浓度菌液间的Ct值均有显著差异;不同带菌率模拟种子的检测结果表明,常规PCR和实时荧光定量PCR能检测到的带菌率分别为0.5%和0.1%。研究表明,实时荧光定量PCR法不仅可用于病种的检测,也可用于病害的早期诊断。