南方根结线虫生物防治研究进展

本文对南方根结线虫生防因子食线虫真菌、细菌、放线菌、杀线植物的种类,及其生防因子对线虫的作用方式等进行概述。     

不同杀线虫剂对南方根结线虫的田间防效

为评价新型杀线虫剂三氟吡啶胺防治南方根结线虫的效果,设置了该药剂与作为对照的3种常见杀线虫剂灌根或拌土穴施处理,比较各处理防治西瓜田南方根结线虫的效果。在防控南方根结线虫导致的死棵方面,对照药剂氟吡菌酰胺、阿维菌素、噻唑膦处理区西瓜死棵率为14.70%～44.85%,清水对照区为46.97%,而三氟吡啶胺处理区死棵率仅5.61%;在根结防效方面,三氟吡啶胺处理为70.43%,显著优于药剂对照;在虫口防效方面,三氟吡啶胺处理为66.72%,为各处理中最高。建议将三氟吡啶胺推广应用于南方根结线虫的田间防治。     

南方根结线虫中国分离群体种内变异分析

为调查我国不同地区和不同寄主上的根结线虫Meloidogyne spp.种类分布以及群体变异情况,基于酯酶和苹果酸脱氢酶同工酶图谱及SCAR分子标记技术对2017—2019年从6省19种植物根部组织分离到的40个根结线虫群体进行鉴定,针对南方根结线虫M. incognita群体分别通过寄主鉴别法进行生理小种鉴别,利用携带Mi抗性基因的番茄进行毒力测试,对2龄幼虫的口针长度和体长进行测量,并对核糖体ITS和线粒体Nad5基因序列进行比较分析。结果显示:根结线虫分离群体经鉴定包括38个南方根结线虫群体和2个象耳豆根结线虫M. erterolobii群体;38个南方根结线虫群体中有35个群体被鉴别为1号生理小种,其余3个群体被鉴别为2号生理小种;发现1个南方根结线虫群体CN19可在携带Mi抗性基因的番茄上侵染繁殖,为毒性群体,其余群体无法进行侵染和繁殖,为无毒群体。南方根结线虫群体2龄幼虫的口针长度和体长均差异较大,而不同寄主来源分离群体的ITS和Nad5基因序列也存在一定变异。基于ITS和Nad5基因序列构建的系统发育树将所有根结线虫群体归为南方根结线虫和象耳豆根结线虫组成的2个独立分支,...     

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。     

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%.     

华南地区主要番茄品种对南方根结线虫的抗性评价

通过人工接种方式, 对华南地区番茄主要栽培品种对优势根结线虫——南方根结线虫（Meloidogyne incognita）的抗性进行了评价。结果表明,广东栽培品种年丰、红宝石、新星、福安、粤红玉、穗丰、金丰、益丰、丰顺、大丰顺、满丰和法国品种SAINT PIERRE均高度感病; 而法国品种 PIERSOL VFN高度抗病,根结率为0。根据SAS8.0多重比较分析表明,在F0.01的水平上, 品种PIERSOL VFN与其余品种之间对根结线虫的抗性均存在显著性差异,而其他12个品种间对根结线虫的抗性差异不显著。     

温度和湿度对南方根结线虫存活的影响

在实验室条件下,测试了不同温度处理对离体南方根结线虫存活的影响,结果表明,在25、30、35℃和40℃下,杀死90%以上离体南方根结线虫分别需要30d(100%)、26d(96.6%)、24d(94.1%)和9d(99.6%),而45、50℃下则需要15min和2.3min。同时测试了不同温湿度处理对土壤中南方根结线虫存活的影响,结果表明,25、30℃是土壤中根结线虫的适宜温度,当土壤含水量为14%时,40d死亡率分别为91.1%、90.4%;35℃线虫处于抑制状态,40d死亡率为85.3%;而线虫对40℃以上的高温敏感,随着处理温度升高,杀死线虫所需时间缩短。根结线虫在不同温湿度下的死亡情况不同,土壤温度为25～35℃,土壤含水量为6%是线虫的适宜湿度;土壤温度达到40℃且含水量为6%和14%时,杀死100%根结线虫仅需4d,不利于其存活;而50℃的高温和含水量达18%的高湿更不利于其存活。     

铵类化合物对南方根结线虫2龄幼虫存活的影响

在实验室内寄主体外测定了铵类化合物对南方根结线虫2龄幼虫（Meloidogyne incognita J2）存活的影响。结果表明：供试的8种化合物在不同浓度下对南方根结线虫J2有不同程度的致死作用,并且随着浓度的升高致死效果均显著增加。其中NH4HCO3对J2作用最为敏感,浓度为0.025 mol/L（25 ℃,pH 7.95）时校正死亡率达53.5%,浓度达到0.05 mol/L（25 ℃,pH 8.20）时校正死亡率可达100%,而其他化合物只有在高浓度时致死效果才显现出来。致死浓度由低到高的顺序为：NH4HCO3＜(NH4)2SO4＜NH4CNS＜NH4NO3 ＜NH4H2PO4＜NH4Cl＜(NH4)3PO4•3H2O＜(NH4)2HPO4。同时测定了南方根结线虫J2的酸度适应范围是pH4.1~11.0。     

拮抗南方根结线虫PKS基因的筛选及活性评价

土壤环境中蕴藏着巨大的微生物资源,而99%的土壤微生物不能用传统的纯培养。本研究基于西藏米拉山高寒草甸土壤微生物宏基因组Fosmid文库,采用PCR方法从文库中筛选PKS基因,以南方根结线虫(Meloido-gyne incognita)为靶标测定其杀线活性,并验证温室盆栽防效。从Fosmid文库中筛选得到2个含PKS基因的克隆K99和K82。K99属于Ⅰ型PKS,K82属于杂合PKS/NRPS;K99发酵液、热处理发酵液浸泡南方根结线虫J2 12 h后,杀线活性为100%。温室盆栽防效结果表明,K99的发酵菌液对南方根结线虫的防效为89%。K99能产生一种外分泌有杀线活性的物质,其热稳定性好,具有重要的开发利用价值。     

厚壁孢子轮枝菌防治南方根结线虫研究初报

从山东、江苏大豆孢囊线虫和番上的南方根给线虫卵中筛选分离到厚壁孢子轮枝菌。琼脂平板法测试这种食线虫真菌有寄生南方根结线虫卵的能力，发现一菌株的卵寄生率达９０．８％，高于同时分离到的淡紫似青霉。试验还表明不同来源的菌株，卵寄生半差异很大。温室盆钵试验６０天结果，０．１％的菌剂用量即可明显降低番茄上的南方根结线虫幼虫群体数量和根结指数，卵寄生率可达５３．７％。该菌在根围土壤和根表面的残留量分别是３．７×１０￣５个菌落／克土壤和６．３×１０￣５个菌落／克根。菌剂处埋对番茄植株的影响，１％的用量，地上部鲜重平均比对照重３．３克，每克根长比对照增长近１倍。各处理的番茄根和叶片均未出现任何病斑。     

Molecular mechanisms influencing efficiency of RNA interference in insects

RNA interference (RNAi) is an endogenous, sequence‐specific gene‐silencing mechanism elicited by small RNA molecules. RNAi is a powerful reverse genetic tool, and is currently being utilized for managing insects and viruses. Widespread implementation of RNAi‐based pest management strategies is currently hindered by inefficient and highly variable results when different insect species, strains, developmental stages, tissues, and genes are targeted. Mechanistic studies have shown that double‐stranded ribonucleases (dsRNases), endosomal entrapment, deficient function of the core machinery, and inadequate immune stimulation contribute to limited RNAi efficiency. However, a comprehensive understanding of the molecular mechanisms limiting RNAi efficiency remains elusive. Recent advances in dsRNA stability in physiological tissues, dsRNA internalization into cells, the composition and function of the core RNAi machinery, as well as small‐interfering RNA/double‐stranded RNA amplification and spreading mechanisms are reviewed to establish a global understanding of the obstacles impeding wider understanding of RNAi mechanisms in insects. © 2018 Society of Chemical Industry     

Molecular cloning and virus-induced gene silencing of MiASB in the southern root-knot nematode, Meloidogyne incognita

Root-knot nematodes (Meloidogyne spp.), cause serious damage to agricultural production worldwide. In this study, we designed special primers based on the predicted Mitochondrial ATP synthase b subunit gene (ASB) sequence to clone the same gene in M. incognita (MiASB). The identity between the cloned MiASB and the predicted MiASB was as high as 100 %. Using the tobacco rattle virus (TRV)-mediated virus-induced gene silencing (VIGS) system, we delivered MiASB RNAi triggers to the M. incognita feeding site on tomato seedlings, resulting in significantly fewer galls on the seedlings. Sixty days after inoculation with M. incognita, the number of root galls induced on the MiASB silence-treated seedlings was reduced by 64.3 % compared to that on the control seedlings, and reduced by 64.1 % compared to that on untreated control seedlings. This study revealed the MiASB silencing had a positive effect on the control of root-knot nematodes, and MiASB may be associated with the formation of galls caused by the nematode.     

3种杀线虫剂防治蔬菜根结线虫研究

在保护地用98%棉隆微粒剂、5%硫线磷颗粒剂、10%噻唑膦颗粒剂处理土壤,防治黄瓜和番茄上根结线虫试验结果表明,3种药剂均可有效地控制根结线虫的危害。在番茄地3种处理的病指分别为27.6、41.3和46.7,增产率分别为77.9%、63.8%和52.8%,空白对照病指达100。在黄瓜地3种处理病指分别为2.69、3.49和9.11,增产率分别为56.6%、45.3和44.2%,空白对照病指为31.11,差异极显著。     

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。     

植物病毒基因沉默抑制因子研究进展

RNAi是近年来发现的一种重要的基因沉默现象,可以介入植物的整体防御体系,在植物细胞中产生一种不确定的流动信号,使远距离组织的特异RNA序列得到降解。为利于病毒的侵染,植物、动物和昆虫的病毒同时也编码一种蛋白来对抗RNAi,这类蛋白可以抑制RNA沉默的各个步骤,称为RNAi抑制因子,本文对几个研究较清楚的植物病毒抑制因子,从其发现到主要特点、作用机制等方面进行了阐述,并且依据其特点及前景进行归类与展望。     

象耳豆根结线虫果胶酸裂解酶基因的克隆及其RNAi 效应分析

 从象耳豆根结线虫中首次克隆了果胶酸裂解酶基因Me-pel-1,该基因cDNA 的开放阅读框(ORF)长813 bp,编码270 个氨基酸,具有果胶酸裂解酶第3 家族的4 个保守域特征。ME-PEL-1 与南方根结线虫的果胶酸裂解酶MI-PEL-1 和爪哇根结线虫的果胶酸裂解酶MJ-PEL-1 相似性最高,且系统进化树显示ME-PEL-1 也与它们最为接近。利用RNAi 技术对象耳豆根结线虫2 龄幼虫的Me-pel-1 进行沉默,结果发现Me-pel-1 基因被干扰后,象耳豆根结线虫2 龄幼虫对番茄的侵染率显著降低。该结果表明Me-pel-1 基因在象耳豆根结线虫侵染寄主的过程中发挥重要作用。     

植物有机质处理土壤防治黄瓜根结线虫病

用12种植物有机质处理土壤,在盆栽和田间小区试验条件下研究了它们对黄瓜根结线虫病的防治效果及其对黄瓜植株生长的影响。盆栽试验结果表明:蓖麻叶、麦糠、楝叶和花生饼粕对黄瓜根结线虫病防治效果较好,分别达到70.44％、68.17％、56.09％、54.92％;田间小区的试验结果与盆栽试验结果基本一致,防效较好的有麦糠、楝叶、蓖麻叶和菜籽饼粕4个处理,防效分别达到71.55％、69.99％、63.14％和62.19％。通过分析应用不同植物有机质处理地土壤对黄瓜植株的地上部鲜重、地下部鲜重以及株高的影响,发现麦糠、楝叶、松树锯末和菜籽饼粕对黄瓜的生长表现出明显的促生作用,其中麦糠的促生作用更为明显。     

生物熏蒸用于治理蔬菜根结线虫病的研究

将甘蓝(Brassica oleracea)、芥菜(B.juncea)和雪里蕻(B.junceavar.multiceps)的叶及芥菜疙瘩(B.napifor-mis)的块根组织以3.5 kg/m²的量分别施入密封于棉纱缸中的严重感染根结线虫(Meloidogyne incognita)的土壤中,在25℃和32℃下熏蒸6 d后对活体线虫的测定结果表明,在25℃下用上述4种材料熏蒸后活体线虫数量分别比对照减少80%、85%、87%和91%。32℃下的熏蒸效果明显优于25℃下的熏蒸效果,各处理土壤中均未发现活体线虫,而无处理对照土壤中的活体线虫数量为1 540条/kg土壤。对各类添加物增效作用的调查结果表明,添加麦麸的增效作用最明显。田间试验结果表明,植物材料单独或与添加物混合使用对根结线虫病的防效均显著高于太阳能和土壤还原消毒法的防效。其中芥菜添加麦麸在开花期和盛果期的防效分别为65.2%和66.0%,与对照药剂98%棉隆可湿性粉剂的防效无显著差异;各植物材料熏蒸效果大小依次为芥菜>雪里蕻>芥菜疙瘩>甘蓝。     

湖北省蔬菜根结线虫病发生特点

调查了武汉、沙市、宜昌、恩施、孝感、黄岗、襄樊、荆门、十堰９地市郊的３４种蔬菜根结线虫病发生特点。结果表明,葫芦科、豆科和茄科蔬菜受害最重,发病级别达３～４级;红萝卜等１１种蔬菜受害较轻,病株率为２０％～５０％,病级１～２级;大蒜等１０种蔬菜未见发病。南方根结线虫（Ｍｅｌｏｉｄｏｇｙｎｅｉｎｃｏｇ－ｎｉｔａ）是引起我省蔬菜发病的优势虫种。５～３０ｃｍ的耕作层土壤中根结线虫群体数量较大,受害根常形成须根团,在５ｃｍ深度的土层中延伸达５０ｃｍ。