南方根结线虫诱导辣椒基因CaRKNIF2的克隆与分析

 【目的】明确辣椒(Capsicum annuum L. HDA149)中与南方根结线虫(Meloidogyne incognita)不亲和互作过程中抗性相关WRKY转录因子的基因结构及其表达模式。【方法】采用RACE结合RT-PCR方法克隆cDNA序列,并根据cDNA序列设计特异引物扩增DNA序列,Southern杂交确定基因拷贝数,实时荧光定量PCR方法分析该基因在线虫侵染后辣椒的不同组织和不同时间点的表达。【结果】从辣椒中克隆到一个WRKY转录因子基因CaRKNIF2(GenBank登录号：GQ253367),该基因编码区全长1 662 bp,编码553个推定的氨基酸,为单拷贝基因。CaRKNIF2基因编码区全长DNA序列2 530 bp,包含5个内含子和6个外显子。在线虫接种诱导处理时,该基因表达具有组织特异性,根尖组织中的表达量最高;接种3 h后在根尖组织中的表达量开始升高,12 h最高,此时相对表达量约为3.1倍。【结论】CaRKNIF2在线虫接种处理后的表达上调,表明该基因参与了抗性基因Me3介导的辣椒与根结线虫的不亲和互作,可能在此过程中具有重要功能。     

茉莉酸合成相关基因Spr2与LePrs在番茄抗根结线虫中的作用

 【目的】研究茉莉酸合成相关基因Spr2与LePrs对番茄抗根结线虫的影响,探讨茉莉酸在番茄抗根结线虫病中的作用。【方法】以番茄茉莉酸合成突变体spr2、茉莉酸过量表达转基因番茄35S::PS及野生型CM为试材,研究外源喷施茉莉酸甲酯及不同番茄试材相互嫁接对接种根结线虫后番茄根结数、蛋白质酶抑制剂PI-II表达及Spr2、LePrs基因转录水平的影响。【结果】番茄茉莉酸合成突变体spr2较野生型与茉莉酸过量表达转基因番茄35S::PS容易感染根结线虫,外源喷施茉莉酸甲酯降低了番茄根结数。以茉莉酸过量表达转基因番茄35S::PS为砧木,可以提高嫁接植株对根结线虫的抵抗能力。【结论】Spr2突变降低了番茄对根结线虫的抗性, LePrs过量表达可以提高植株对根结线虫的抗性。因此,茉莉酸在番茄抗根结线虫病中起到了一定的作用。     

木醋液的杀线活性及对根结线虫病的防治效果研究

 【目的】初步探究木醋液对根结线虫2龄幼虫的抑制作用,以及木醋液及其配剂对根结线虫病的田间防治效果。【方法】采用浸渍法测定不同稀释浓度的木醋液对根结线虫2龄幼虫抑制作用,根据实验室测定结果设计小区试验,进行木醋液及其配剂对石榴根结线虫病、番茄根结线虫病的大田防治。【结果】不同稀释浓度的木醋液对4种常见根结线虫的2龄幼虫均有抑制作用,随着稀释倍数的增加,抑制作用减小。木醋液稀释浓度为150倍处理72 h时,北方根结线虫、花生根结线虫、南方根结线虫、爪哇根结线虫的校正死亡率分别达到了76.3%、78.４%、77.9%和72.2%。木醋液和木醋液配剂对石榴根结线虫病有较好的防治效果,防治效果分别达到了63.9%和50.5%。木醋液和木醋液配剂对番茄根结线虫病的防治效果,寻甸分别为54.1%和28.6%,个旧的为27.8%和19.6%。【结论】初步证明木醋液对根结线虫2龄幼虫有抑制作用,对石榴根结线虫病和番茄根结线虫病有防治效果,对防治根结线虫病有研究价值、应用价值和开发前景。     

用沙培空心菜繁殖根结线虫效果的研究

【目的】建立操作简便、高效繁殖和长期保存根结线虫的方法。【方法】通过沙培方法,于空心菜(Ipomoea aquatica)、马铃薯（Solanum tuberosum）和番茄（Lycopersicon esculentum）移植30 d时接种南方根结线虫（Meloidogyne incognita）2龄幼虫1 000 条/株,同时用10盆空心菜接种爪哇根结线虫（M.javanica）和花生根结线虫（M.arenaria）,测定在沙培浇灌营养液条件下,3种供试植物的根系生长以及接种繁殖根结线虫的情况。【结果】3种植物在盆钵中沙培30 d后,根系生长量最大的是马铃薯,其次是空心菜,番茄最小;空心菜根系的生长期最长,达10个月。3种植物接种南方根结线虫50 d后,在空心菜根系上形成的根结数、卵囊数和线虫总数分别为866.8,864.4和1 592.2,显著大于在马铃薯和番茄根系上形成的根结数（651.6和222.6）、卵囊数（643.4和234.0）和线虫总数（1 106.0和373.8）。爪哇根结线虫和花生根结线虫在沙培空心菜根系上接种后也能很好地繁殖。【结论】空心菜适应性强,在沙培浇灌营养液条件下生长周期长、易管理,适用于大量繁殖和长期保存根结线虫。     

南方根结线虫在不同茉莉酸含量番茄株系中发育状态观察

【目的】探究内源茉莉酸对番茄中南方根结线虫生长发育的影响。【方法】以番茄野生型株系CM、过量表达前系统素转基因番茄35S∷PS(35S∷prosystemin)和茉莉酸合成缺失突变体spr2为试验材料,采用石蜡切片的方法,观察接种南方根结线虫二龄幼虫(J2)后不同时间各株系内线虫的发育。【结果】接种南方根结线虫J2 5d和7d,CM、35S∷PS和spr2根系中线虫发育无显著差异;接种J2 14d,21d和28d,35S∷PS根系中线虫发育较CM根系中线虫和spr2根系中线虫缓慢。【结论】茉莉酸在一定程度上可以抑制南方根结线虫在番茄中的发育。     

番茄ShARPC5抗白粉病功能分析

【目的】白粉病（powdery mildew）是番茄生产上的重要病害,严重影响番茄的产量。番茄基因组测序工作的完成为抗病基因挖掘提供了重要的信息资源。ARP2/3（actin-related protein 2 and 3）复合体是肌动蛋白微丝骨架动力学的主要调控因子,能够参与包括响应外界胁迫等多种细胞学过程。本研究通过对番茄ARPC5（actin-related protein C5）进行克隆和抗病功能验证,为番茄基因组信息完善、抗病机制解析和分子育种等方面打下基础。【方法】从番茄LA1777（Solanum habrochaites）cDNA中PCR扩增ShARPC5,使用DNAMAN 6.0进行多序列比对;MEGA 6.0构建系统发育树;应用在线工具ProtComp v. 9.0进行亚细胞定位预测。利用实时荧光定量PCR（qRT-PCR）比较接种白粉菌（Oidium neolycopersici,On-Lz）后高感品种Moneymaker（MM）和高抗品种LA1777中番茄ARPC5的表达特征,分析白粉菌侵染与ARPC5表达的相关性。应用病毒诱导的基因沉默（virus-induced gene silencing,VIGS）技术进一步验证该基因在番茄中的抗病功能,观察沉默株和野生型株系接种后表型变化,利用台盼蓝和DAB染色法检测植株产生过敏性坏死和H₂O₂的能力,并检测ShARPC5沉默后一些与植物抗病相关标记基因的表达变化。采用农杆菌浸花法遗传转化拟南芥过表达ShARPC5植株,观察转基因和野生型株系接种后表型变化,并统计单病斑分生孢子数。【结果】从番茄品种LA1777中克隆到ShARPC5,编码132个氨基酸残基,包含一个保守的P16-Arc结构域。与番茄MM-白粉菌亲和互作相比,非亲和互作的番茄品种LA1777在接种白粉菌后,ShARPC5显著上调表达,尤其在接种后18 h。在番茄上沉默ShARPC5能够增加植株对白粉菌On-Lz的敏感性,防卫反应基因PR1b1显著下调表达。组织学观察显示与对照植株相比,ShARPC5沉默植株接种后诱导产生过敏性坏死和活性氧减少。在烟草上瞬时过表达ShARPC5能够诱导产生坏死斑。相反,在拟南芥上过表达ShARPC5能够增加植物的抗病性。【结论】ShARPC5是番茄响应白粉菌侵染的重要基因,可减轻番茄白粉病的发病程度,在番茄抗白粉病机理研究方面具有较大的应用价值,可作为番茄抗白粉病分子育种的一个候选基因。     

象耳豆根结线虫对7个品种番茄生长的影响

【目的】探究象耳豆根结线虫 Meloidogyne enterolobii 对番茄品种的最低接种数量,以及接种量对7个番茄品种致病力及生长的影响.【方法】 通过温室大棚盆栽番茄,将孵化的象耳豆根结线虫二龄幼虫悬浮液制成10个不同浓度,通过灌根的方法将悬浮液接种至番茄根部,60 d后,测定番茄植株高度、地上部分鲜质量、根结数量、卵块数量和根内幼虫总数量,比较致病力差异.【结果和结论】象耳豆根结线虫二龄幼虫最低接种量为0.08条·cm^-3,与其他不同种类的根结线虫相比,具有更强的致病力.象耳豆根结线虫强致病力对番茄抗性和易感病品种均造成严重伤害.     

基于转录组测序番茄抗南方根结线虫相关基因的挖掘

【目的】筛选番茄抗南方根结线虫侵染相关基因,为其克隆及番茄抗病育种提供参考依据。【方法】用Illumina HiSeq~(TM)4000对南方根结线虫侵染和未侵染番茄抗性材料F5样本的转录组进行测序,基于差异表达基因本位数据库(GO)和Pathway显著性富集(KEGG)分析,挖掘参与抗南方根结线虫的相关基因。【结果】筛选到1116个差异表达基因,其中731个为上调基因,385个为下调基因,其功能归类于生物过程、细胞组分和分子功能三大类1830个条目,富集于94条KEGG代谢通路。差异表达基因的GO和KEGG分析结果表明,植物与病原互作相关的22个基因差异表达,其中18个抗性相关基因上调表达,上调表达明显的抗性基因包括12个Ca~+-CaM/CML信号相关基因(11个类钙调蛋白、1个钙调蛋白)、3个WRKY转录因子和1个环核甘酸门控离子通道蛋白。【结论】Ca~+-CaM/CML信号、WRKY转录因子和环核甘酸门控离子通道是番茄抗性材料F5对南方根结线虫抗性反应的重要机制,可作为深入探索根结线虫与番茄互作及挖掘番茄关键抗性相关基因的参考依据。     

番茄品种Mi基因对根结线虫抗性的检测

采用酶切扩增多态性序列(Cleaved amplified polymorphic sequences,CAPS)方法对国内市场上的26个番茄Solanum lycopersicum品种进行Mi基因检测.结果表明,特璐丝、红丽、TRS-401、仙客1号和仙客5号5个品种含有纯合体Mi基因,其余品种均不含Mi基因.进一步用南方根结线虫Meloidogyne incognita和象耳豆根结线虫M.enterolobii对这26个品种进行接种试验,计算根结率和根结指数.结果发现,南方根结线虫和象耳豆根结线虫侵染不含Mi基因的21个番茄品种的根结率为100%,根结指数为100;而含Mi基因的5个番茄品种对南方根结线虫的根结率为1%~5%,根结指数为0~4,而对象耳豆根结线虫的根结率为26.7%~45.6%,根结指数为56~64.表明含Mi基因的番茄高抗南方根结线虫,但对象耳豆根结线虫感病或比较感病.     

南方根结线虫对番茄致病性测定的初步研究

[目的]调查不同生育期南方根结线虫对番茄生长发育的影响。[方法]通过盆栽试验,系统观察番茄根结线虫病病情发展情况,讨论不同生育期感染根结线虫对番茄生长发育的影响。[结果]接种根结线虫2个月的番茄植株株高明显比健康植株矮,也矮于接种1个月的,而根重和病情指数则比健康植株及接种1个月的高,病情随着接种时间的延长明显加重。[结论]研究根结线虫的病情发展,对了解和防治番茄根结线虫病具有重要意义。     

PGPR接种时期和AM真菌对番茄根结线虫病的影响

作者于温室盆栽条件下研究了植物促生根围细菌(plant growth promoting rhizobacteria,PGPR)Bacillus sp.接种时期和丛枝菌根(arbuscular mycorrhiza AM)真菌摩西球囊霉(Glomus mosseae)接种对番茄(Lycopersicum esculentum Mill)生长发育及根结线虫(Meloidogyne incognitaMi)病的影响。结果表明于番茄播种时接种AM真菌摩西球囊霉+移栽时接种芽孢杆菌(Bacillus sp.)和南方根结线虫(M.incognita)的处理植株发病率和和病情指数最低、防效最高,分别为24.5%、12.5%和70.90%;并且显著增加番茄植株节点数、株高、茎粗、地上部干重及地下部干重。认为播种时接种AM真菌配合移栽时接种PGPR可以显著减轻南方根结线虫对番茄生长发育造成的危害程度,并且对南方根结线虫有较强的抑制效果。     

昆虫病原线虫对南方根结线虫的抑制效果

为明确昆虫病原线虫、异小杆线虫(Heterorhabditis bacteriophora)Hb SD品系对南方根结线虫的生防潜力,在盆栽条件下,通过测定感染南方根结线虫的番茄苗施用昆虫病原线虫悬浮液后的根结指数、卵囊数和繁殖率等指标的变化来研究该Hb SD对南方根结线虫的抑制效果。结果表明:Hb SD 3个不同的接种时间和浓度对番茄根结指数、卵囊数和繁殖率的影响呈现出显著性差异(P﹤0.05),其中,Hb SD悬浮液施用量6 000头每盆并与南方根结线虫同时接种番茄苗的处理组根上的根结指数、卵囊数和繁殖率(2.67,53.8和19.77),与对照(3.5,82.2和26.81)相比均有很大程度的减少,对根结指数的防效可达31.40%。     

厚垣普奇尼亚菌Pochonia chlamydosporia产生的几丁质酶对南方根结线虫卵孵化的影响

 【目的】卵寄生真菌厚垣普奇尼亚菌Pochonia chlamydosporia产生的几丁质酶对定居性根结类和胞囊类线虫的卵壳消解起重要促进作用。线虫卵寄生真菌产生几丁质酶的特性是评价食线虫真菌生物防治潜力的重要生化指标之一。【方法】利用NAG法和pNP法分别测定7株不同来源厚垣普奇尼亚菌Pochonia chlamydosporia几丁质酶的降解酶系和外切酶活性。【结果】7个菌株都能够产生外切酶,其中QNAV97-2、NRRL13094、CFCC84963和 CFCC80919菌株能够产生几丁质降解酶系,几丁质酶活性染色检测分别有2条和4条具有几丁质酶活性的蛋白谱带,其中CFCC80919和QNAV97-2分别产生的38.9 kD和39.8 kD几丁质酶可能是已知的CHI43几丁质酶。具有几丁质降解酶活性的4个厚垣普奇尼亚菌对根结线虫的卵孵化抑制率为40.32%～55.15%,未测定出几丁质降解酶活性的3个菌株对根结线虫的卵孵化抑制率不足20%。显微观察处理的南方根结线虫卵壳变形和破坏。【结论】厚垣普奇尼亚菌系产生的几丁质酶能够消解南方根结线虫卵壳,特别是胚前发育期未成熟卵,抑制卵孵化或杀死卵,且在消解卵的过程中起重要作用。厚垣普奇尼亚菌的几丁质酶活性水平可能是造成该类菌杀线活性差异的原因之一。     

一株抗南方根结线虫长形赖氨酸芽孢杆菌的分离鉴定及应用

【目的】筛选对南方根结线虫具有良好活性的生防菌株,为杀线虫制剂的研制与应用提供理论依据。【方法】采用平板稀释法对从抗线虫黄瓜根系附近采集的土壤样品进行芽孢杆菌分离,通过浸渍法筛选出杀线活性高且稳定的菌株,结合形态特征、生理生化特性和16S rDNA序列分析对活性菌株进行分类鉴定,并通过离体、盆栽及田间试验对分离菌株防治南方根结线虫的效果进行验证。【结果】筛选出1株具有较高杀线虫活性的芽孢杆菌C1,经鉴定菌株C1为长形赖氨酸芽孢杆菌（Lysinibacillus macroides）。杀线活性测定结果表明,菌株C1发酵上清液对南方根结线虫卵孵化的相对抑制率为74.50%、对雌虫孵化的相对抑制率为95.17%、对2龄幼虫的24和48 h校正死亡率分别为98.83%和100.00%,且杀虫活性稳定;盆栽试验发现,菌株C1发酵液50倍稀释液对番茄南方根结线虫的防效为73.24%;田间防病试验结果显示,菌株C1发酵液50倍稀释液对黄瓜南方根结线虫病的防效达82.67%,且产量较清水对照增产20.0%。【结论】菌株C1不仅对南方根结线虫病具有良好的防治效果,且能促进作物生长,可作为生物农药和肥料在农业生产中开发利用。     

筛选根际促生细菌防治蔬菜根结线虫病

 自武汉市蔬菜基地30种蔬菜作物的根际土壤中共分离了细菌分离物1334株.室内检测其对目标根结线虫(Meloidogyne incognita)2龄幼虫的致死作用,获得32株致死率80%以上的有效菌株,占总细菌分离物的2.4%.盆栽促生试验表明:此32株有效菌株中有9株对番茄的生长表现出了明显的促进作用.以菌悬液(10⁹CFU/mL)浸根对此9株菌株进行进一步促生防虫试验,得到4株兼具促生防虫效果的根际细菌分离物,其防效均在 60%以上.     

对辣椒抗性基因Me3表现毒性的南方根结线虫 群体的SCAR分子标记

【目的】研究南方根结线虫（Meloidogyne incognita）Me3毒性变异群体的分子标记,用快速有效的分子方法来鉴定毒性变异的发生。【方法】以南方根结线虫的无毒群体以及抗性基因Me3毒性群体为材料,用根据南方根结线虫基因组设计的100对引物和19对来自文献的引物进行扩增,筛选出在3个种群中扩增的差异条带,设计SCAR引物,并建立多重PCR反应体系。【结果】得到了7对能在3个群体稳定扩增出差异条带的多态性引物,把其中的2个位点开发为SCAR标记,能够区分开3个线虫群体。多重PCR反应体系在无毒群体和Me3毒性群体中分别扩增出1条999 bp和1条629 bp的条带,在混合群体扩增出999和629 bp的2条带。【结论】成功开发了对Me3表现毒性的南方根结线虫变异群体的分子标记,可用多重PCR体系一次性鉴定Me3毒性变异的发生。     

刀孢蜡蚧菌的鉴定及其对南方根结线虫不同生活阶段的定殖

【目的】明确卵寄生真菌（Lecanicillium psalliotae）刀孢蜡蚧菌对根结线虫的防治潜力。【方法】采用分离自山东青岛城阳丝瓜根结线虫的卵寄生真菌CGMCC5329,通过形态学特征观测及分子生物学分析,鉴定该菌株为刀孢蜡蚧菌。显微观察刀孢蜡蚧菌对南方根结线虫（Meloidogyne incognita）不同生活阶段的定殖。【结果】刀孢蜡蚧菌能够寄生南方根结线虫生活史中的卵、2龄幼虫和雌虫,同时对卵块内卵孵化具有明显的抑制作用。该菌菌丝在卵表面形成侵染钉,卵壳皱缩凹陷,卵胚胎发育停止和内容物凝集,卵内长满菌丝,有时可见到菌丝上形成瓶梗细胞和分生孢子。第6天卵寄生率为85.76%;15 d卵块相对孵化抑制率为91.41%。被真菌寄生的2龄幼虫体表形成致密菌网,穿透体壁,体内长满菌丝,5 d后寄生率为79.23%。寄生的雌虫体壁形成致密菌网和侵染钉,体壁皱缩变形,有时内容物外渗。【结论】刀孢蜡蚧菌CGMCC5329不仅能寄生根结线虫生活史中定居态的雌虫和卵,还能寄生侵染态2龄幼虫。该菌是具有生物防治应用潜力的根结线虫寄生真菌。     

中国南方地区作物根结线虫种和小种的鉴定

对采自中国南方地区34种作物的根结线虫83个种群进行了单卵块纯化和培养，在形态学研究的基础上，结合利用全自动快速水平电泳系统测定了雌虫的酯酶和苹果酸脱氢酶，鉴定出南方根结线虫(Meloidogyne incognita)、爪哇根结线虫(M.javanica)、花生根结线虫(M.arenaria)和番禺根结线虫(M.panyuensis)。其中南方根结线虫是最主要的根结线虫。鉴别寄主试验表明，南方根结线虫的优势小种是1号小种。