植物寄生线虫效应蛋白调控寄主防卫反应分子机制研究进展

 在植物寄生线虫与寄主互作过程中,线虫分泌器官如食道腺细胞分泌的效应蛋白在寄主细胞壁修饰和调控寄主免疫反应以及取食位点形成和维护中发挥着关键作用。解析植物寄生线虫关键效应蛋白的功能及其与寄主互作机制将为探索植物寄生线虫防控新策略提供重要的理论基础。本文从效应蛋白降解寄主细胞壁、调控寄主基础免疫反应、诱导免疫反应机制和介导翻译后修饰调控寄主免疫反应以及植物激素代谢途径的调控机制等方面进行了概述。     

马铃薯腐烂茎线虫2-Cys型过氧化物还原酶基因的克隆及低剂量杀线虫剂对其表达的影响

过氧化物还原酶(Peroxiredoxins,Prx)属抗氧化蛋白超家族,其催化活性依赖于半胱氨酸的存在.在该家族成员中,2-cysteine型过氧化物还原酶(2-Cys Prx)在抵抗外源性ROS保护植物线虫表皮免受氧化性损害以及线虫生长发育方面具有重要作用.为了解低剂量杀线虫剂对2-Cys Prx基因表达的影响,本研究采用RT-PCR和RACE技术克隆了马铃薯腐烂茎线虫Ditylenchus destructor)2-Cys Prx基因,并利用Real-time PCR检测了马铃薯腐烂茎线虫经低剂量(10、1、0.1、0.01、0.001和0.0001 μg/mL)杀线虫剂甲氨基阿维菌素苯甲酸盐和涕灭威处理24 h后,2-Cys Prx基因表达量的变化.结果表明,该基因cDNA全长为784 bp,编码196个氨基酸,命名为Dd-Prx-1(GenBank登录号:JQ609353).同源性分析结果表明,Dd-Prx-1与其他线虫的2-Cys Prx具有较高的同源性.Dd-Prx-1的基因组由6个外显子和5个内含子组成.蛋白质预测N端没有明显的信号肽,但有一个含有23个亲水氨基酸的跨膜结构域.qRT-PCR分析结果表明,经低剂量甲氨基阿维菌素苯甲酸盐和涕灭威处理后,马铃薯腐烂茎线虫Dd-Prx-1基因的表达量与对照相比较无显著性差异(P＜0.05).结果为深入研究植物线虫应对低剂量杀线虫剂的机制提供了基础资料.     

氟吡菌酰胺不同施药方式对水稻拟禾本科根结线虫的防治效果

为评价41.7%氟吡菌酰胺悬浮剂防治水稻拟禾本科根结线虫Meloidogyne graminicola的应用潜力,将氟吡菌酰胺与吡虫啉种衣剂混合后采用种子包衣法及喷洒法研究其对水稻拟禾本科根结线虫的田间防效,并测定了不同施药方法对水稻生长和产量的影响。结果表明,氟吡菌酰胺4.2、8.3、12.5 g（a.i.）/kg种子与吡虫啉18.0 g（a.i.）/kg种子混合包衣处理,播种后35 d其根结抑制率和防效分别为41.0%~51.8%和47.4%~58.6%,土壤中2龄幼虫减退率为38.6%~40.4%,显著高于单施吡虫啉18.0 g（a.i.）/kg种子处理。水稻播种后连续3次以氟吡菌酰胺250.2、375.3、500.4 g（a.i.）/hm²进行土壤喷洒,最后1次施药后7 d,其根结抑制率和防效分别为81.0%~89.9%和65.9%~74.3%,土壤中2龄幼虫减退率为65.4%~73.4%,均显著高于对照药剂克百威1 800.0 g（a.i.）/hm²处理。氟吡菌酰胺各处理对水稻苗期生长均有较好的保护作用,能显著提高千粒重和有效穗数,产量比空白对照增加50.0%~61.2%,保产效果显著。水稻播种后35 d采用氟吡菌酰胺对稻田进行1次喷洒,对水稻具有一定的保护作用,保产效果不明显。表明采用氟吡菌酰胺与吡虫啉混合包衣种子处理及在水稻苗期进行喷洒处理对水稻拟禾本科根结线虫防效显著,具有显著的保产效果。     

北京地区小麦禾谷孢囊线虫病发生动态调查

小麦禾谷孢囊线虫病是小麦生产上的重要病害.2010-2011年对北京地区小麦禾谷孢囊线虫的发生规律进行了定期定点调查.结果表明,禾谷孢囊线虫在北京地区全年只发生1代,夏季滞育,卵孵化高峰为4月初;2龄幼虫侵染高峰为4月上旬,3龄幼虫发育高峰为4月下旬至5月初,4龄幼虫发育高峰为5月上旬,白雌虫发育高峰为5月下旬至6月上旬,10月份播种后部分2龄幼虫就可以发生侵染并且冬前发育至3龄幼虫.本研究结果可为北京地区禾谷孢囊线虫的防治提供理论依据.     

松材线虫及其近缘种热激蛋白90基因(hsp90)克隆与序列分析

热激蛋白90家族(heat shock protein 90(HSP)family)是一种进化保守的蛋白质,在分子伴侣功能、细胞循环调控、抗原传递方面发挥着重要作用。本研究用RT-PCR和RACE技术,克隆得到了松材线虫(Bursaphelenchus xylophilus)、拟松材线虫(Bursaphelenchus mucronatus)和豆伞滑刃线虫(Bursaphelenchus doui)热激蛋白90基因的cDNA全长序列,分别命名为Bx-hsp90、Bm-hsp90和Bd-hsp90,(GenBank登录号分别为:GU013561、HMO34943和HM347331),其cDNA全长分别为2255、2193和2232bp,开放阅读框均为2127bp,编码708个氨基酸,5'端非编码区的长度分别为33、13和13bp,3'端非编码区的长度分别为95、53和92bp。其DNA全长分别为2440、2388和2407bp,包含3个内含子。三者氨基酸序列的一致性为98.78%。进化分析表明,松材线虫、拟松材线虫、豆伞滑刃线虫与秀丽小杆线虫(Caenorhabditis elegans)的亲缘关系较近,推测三...     

大豆孢囊线虫果胶酸裂解酶基因Hg-pel-5的克隆与分析

【目的】克隆和分析与大豆孢囊线虫寄生密切相关的果胶酸裂解酶新基因,为研究大豆孢囊线虫寄生和致病的分子机理提供依据,并为探讨大豆孢囊线虫的防控新途径提供理论基础。【方法】通过EST分析结合RACE-PCR扩增方法,从大豆孢囊线虫中克隆出1个果胶酸裂解酶新基因;通过原位杂交和半定量PCR的方法确定基因的表达部位和分析不同发育阶段的基因表达;采用Southern杂交方法分析基因的拷贝数。【结果】 从大豆孢囊线虫中克隆出1个全长为957个碱基编码227个氨基酸残基的新果胶酸裂解酶基因Hg-pel-5（GenBank 登录号HQ123259）。Hg-pel-5 基因组由2个外显子和1个内含子组成。预测蛋白含有20个氨基酸残基的信号肽和4段细菌结构的果胶酸裂解酶第三家族的保守位点。原位杂交确定Hg-pel-5在大豆孢囊线虫亚腹食道腺中表达。半定量RT-PCR结果表明Hg-pel-5在寄生前和寄生过程早期的2龄幼虫大量表达。Southern杂交结果显示Hg-pel-5存在于大豆孢囊线虫基因组中并以多拷贝形式存在。【结论】对大豆孢囊线虫中1个新的果胶酸裂解酶基因Hg-pel-5进行克隆和分析,表明该基因在大豆孢囊线虫早期寄生过程中发挥重要作用。     

基于SCAR标记的小麦禾谷孢囊线虫快速分子检测技术

【目的】建立从禾谷孢囊线虫及其近缘种的混合群体中检测禾谷孢囊线虫的快速分子检测方法。【方法】使用随机扩增多态性DNA（RAPD）和特征序列扩增区域（SCAR）标记的方法,运用PCR技术进行特异性检测。【结果】用本研究建立的SCAR标记快速分子检测体系对9种32个线虫种群进行检测,能够直接从混合线虫样品中检测出禾谷孢囊线虫。该检测方法对禾谷孢囊线虫的孢囊、2龄幼虫具有扩增能力,最低检出阈值为1/2000个孢囊,1/80头2龄幼虫。【结论】本研究设计的SCAR标记快速分子检测体系能够从禾谷孢囊线虫及其近缘种的混合种群中快速检测出禾谷孢囊线虫,且检测准确、灵敏度高。     

腐烂茎线虫热激蛋白新基因的克隆与序列分析

热激蛋白90基因(heat shock protein 90 genes,hsp90s)是与生物发育、生物防御反应以及生物抗环境胁迫等相关的多功能基因.本试验以RT-PCR结合RACE方法从腐烂茎线虫Dhtylenchus destructor中克隆出1个hsp90,命名为Dd-hsp90-1,基因登录号为HQ9015...     

甘肃小麦禾谷孢囊线虫rDNA-ITS和28S rDNA-D2/D3区序列特征及HS-RFLP分析

禾谷孢囊线虫是危害禾谷类作物的重要病原,严重威胁我国小麦主产区的小麦产量和品质.利用通用引物对甘肃、河南、安徽禾谷孢囊线虫群体28S rDNA-D2/D3区和rDNA-ITS区进行PCR扩增和序列测定,利用UPG-MA方法分析了甘肃省7个种群、河南1个种群、安徽1个种群的禾谷孢囊线虫群体D2/D3区和ITS区的系统发育关系;用9种限制性内切酶对7个甘肃禾谷孢囊线虫群体的rDNA-ITS区进行了RFLP分析.结果表明:中国甘肃的禾谷孢囊线虫rDNA-D2/D3区片段长度约为780 bp,rDNA-ITS片段长度约为1 040 bp.7个甘肃禾谷孢囊线虫群体、1个河南安阳群体、1个安徽蚌埠群体的D2/D3区和新西兰的H.aucklandica群体亲缘关系很近;其ITS区同澳大利亚的H.australis、北京通州的H.avenae(AY148382)的亲缘关系很接近.RFLP分析表明,9种限制性内切酶酶切禾谷孢囊线虫群体的rDNA-ITS共产生了22个酶切片段,不同酶切的RFLP分布型在7个种群间没有差异.甘肃省禾谷孢囊线虫群体的rDNA-ITS区具有高度的保守性,与中国的C型群体相近,但不同于欧洲的A型群体和印度的B型群体.这是首次报道甘肃CCN种群分子特征.