宁夏地区禾谷孢囊线虫的发生与分布

采用随机抽样的方法,对宁夏回族自治区5个地区16个县(乡、镇)的小麦孢囊线虫病的分布和发生情况进行了调查,根据形态特征对孢囊线种类进行了鉴定.结果表明:危害宁夏小麦的孢囊线虫为禾谷孢囊线虫(Heterodera avenae Wollenweber);宁夏5个地区发生的禾谷孢囊线虫病均为该地区首次发现,调查地块的孢囊检...     

旱稻孢囊线虫的快速分子检测

根据旱稻孢囊线虫(Heterodera elachista)和常见孢囊线虫的ITS序列比对分析,设计1对旱稻孢囊线虫特异性引物He–F/He–R,特异性片段长度为281 bp。运用该特异性引物及建立的DNA提取方法和PCR体系,可特异性检测旱稻孢囊线虫单条2龄幼虫,可以从混合有1条旱稻孢囊线虫的0.1 g水稻根组织中特异性检测出目的DNA片段。特异性引物He–F/He–R与通用引物D2A/D3B结合,运用一步双重PCR检测方法可快速鉴定单孢囊,也可从初始分离的田间土壤总线虫样品中直接检测出旱稻孢囊线虫。     

4种禾谷孢囊线虫基因组DNA提取方法的比较和改进

用SDS-蛋白酶K裂解法(SDS-PK)、TE-蛋白酶K裂解法(TE-PK)、PCR buffer-蛋白酶K裂解法(PCRB-PK)和盐酸胍裂解法(Gu.HCl)提取禾谷孢囊线虫单个孢囊基因组DNA,以提取得到的基因组DNA为模板PCR扩增核糖体DNA(rDNA)片段,以扩增成功率和效率来反映基因组DNA提取的质量.结果表明:在所选的4种方法中,SDS-PK法扩增成功率最高,达85.71%,Gu.HCl法次之,TE-PK法最低.经微波裂解后,4种方法的DNA提取的成功率均有提高,其中微波裂解SDS-PK法为禾谷孢囊线虫单胞囊DNA提取的最优方法,PCR成功率可达96.97%.     

山东省主要小麦品种对禾谷孢囊线虫抗性的初步评价

采用室外盆栽和田间小区试验分别鉴定15和10个小麦品种对禾谷孢囊线虫(cereal cyst nema-tode,CCN)的抗性。试验结果初步表明,山东省主要小麦栽培品种对CCN均为感病,但感病程度有差异。烟农24抗性表现较好,潍麦8号抗性表现较差,且在室外盆栽和田间小区试验中的抗性表现基本一致。对接种量、异常天气等影响抗性效果评价的因素进行了讨论。     

贝西滑刃线虫双重PCR检测方法研究

为实现贝西滑刃线虫的高效、准确鉴定,根据贝西滑刃线虫核糖体28SrRNA-D2/D3片段的保守区域设计了特异性引物,并结合植物寄生线虫通用引物作为内标,构建了贝西滑刃线虫的一步双重PCR检测体系。结果表明:特异性引物GU-F/GU-R对贝西滑刃线虫具有高度的特异性,扩增出245bp的特异性目标片段,有效检测灵敏度可达0.125ng/μL线虫DNA模板量。该方法特异性好、灵敏度高、稳定性强,适用于贝西滑刃线虫的快速检测。     

禾谷孢囊线虫生防真菌的筛选及其生物学特性的研究

禾谷孢囊线虫病(简称CCN)是我国小麦产区主要的病害之一,对农业生产造成了极大的损失。该研究从禾谷孢囊线虫的孢囊上分离寄生性真菌,并对其进行室内防效测定。结果表明:从获得的20株真菌中,菌株Z2和Z4菌株对禾谷孢囊线虫病有较好的防治效果,防效均达50%。通过形态特征观察和ITS序列区测定,Z2和Z4两菌株分别归属为格孢腔菌目(Pleosporales)和拟青霉属(Paecilomycessp.),并对两菌株的生物学特性进行了初步的研究。     

山西省小麦孢囊线虫的形态学和分子特征分析

2010—2011年期间,在小麦扬花抽穗期对山西省不同地区小麦上的孢囊线虫进行系统调查,对主要群体的线虫形态学(包括孢囊和2龄幼虫)进行显微观察、测量和描述,并分析其rDNA分子特征。结果表明:来自山西省的小麦孢囊线虫主要群体均为禾谷孢囊线虫(Heterodera avenae);对所有群体线虫的rDNA-ITS区的PCR扩增和序列测定均得到1条大小为1 045bp的序列;系统发育分析显示,山西省的9个小麦孢囊线虫群体与来自国内的安徽、江苏、河南、北京、河北、青海等地区及国际上印度的禾谷孢囊线虫群体以及澳大利亚的澳洲孢囊线虫(H.australis)的亲缘关系较近,而与欧洲的德国、摩洛哥、西班牙、法国和英国主要群体的禾谷孢囊线虫群体的亲缘关系相对较远。     

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。     

2株真菌的鉴定及对禾谷孢囊线虫的防治效果

【目的】生防菌株的种类鉴定及对禾谷孢囊线虫Heterodera avenae的防治效果。【方法】以形态学特征和rDNA-ITS序列比对及系统发育树分析相结合的方法鉴定生防菌的种类,测定菌株A1和B1发酵液对孢囊、卵和2龄幼虫的活性及对小麦孢囊线虫病的盆栽防治效果。【结果】菌株A1和B1分别鉴定为寄生曲霉Aspergillus parasiticus和长枝木霉Trichoderma longilbrachiatum。处理14 d后,A1和B1的菌丝对线虫孢囊的寄生率可达80.00%以上。处理12 d后,菌株A1和B1的发酵液原液对卵孵化的抑制率分别为63.98%和67.56%,处理72 h后,对2龄幼虫的校正死亡率分别为68.14%和92.98%。盆栽试验发现,菌株A1和B1的3%菌肥培养物处理90 d后,孢囊减少率分别为31.71%和36.04%,小麦根长分别增加28.82%和59.62%,株高分别增加20.38%和21.43%。【结论】菌株A1和B1对禾谷孢囊线虫具有防治作用,是2株极具开发潜力的生防菌株。     

小麦孢囊线虫江苏群体的形态学与分子特征鉴定

【目的】明确小麦禾谷类作物孢囊线虫（cereal cyst nematodes,CCN）江苏群体的种类组成及群体间遗传变异情况,为抗病品种的选育、利用以及病害综合防治提供依据。【方法】对江苏省的13个代表性CCN群体进行孢囊、阴门锥和2龄幼虫的形态观察和形态测计并与相似种进行比较;PCR扩增上述群体的rDNA-ITS区并克隆测序,构建基于ITS序列的系统发育进化树。【结果】通过形态观察和形态测计值的比较,所测定的江苏群体均与已报道的禾谷孢囊线虫（Heterodera avenae）中国群体的测计值相接近;系统进化关系分析显示CCN江苏群体、国内其它地区以及国外禾谷孢囊线虫群体均处于同一大的进化分子簇,且国内和国外群体分别处于不同的进化分支。【结论】所测定的13个江苏省CCN代表性群体均为禾谷孢囊线虫,各群体间形态及ITS序列变异较小,江苏省目前尚未发现菲利普孢囊线虫（H. filipjevi）。     

禾谷孢囊线虫果胶酸裂解酶新基因Ha-pel-1的鉴定与表达特征分析

【目的】禾谷孢囊线虫(Heterodera avenae)是一种严重危害麦类作物的重要植物病原线虫,对农业生产造成巨大的经济损失,然而其致病机制和有效防控方法还有待进一步研究。通过克隆禾谷孢囊线虫的果胶酸裂解酶新基因Ha-pel-1,并对其表达特性进行分析,为后续探究Ha-pel-1的基因功能及其与寄主的互作提供理论依据,并为探讨禾谷孢囊线虫防控途径提供新思路。【方法】采用同源克隆结合RACE技术从禾谷孢囊线虫中克隆出一个新的果胶酸裂解酶基因;采用DNAMAN、Clustal、Signal P 4.0 Server和GSDS等相关生物信息学软件和在线工具分析该基因的核苷酸和氨基酸序列,并使用MEGA 5.0构建系统进化树;采用原位杂交和半定量PCR方法确定该基因的在禾谷孢囊线虫中的表达部位及其在线虫不同龄期中的表达情况。【结果】从禾谷孢囊线虫中成功克隆出一个果胶酸裂解酶基因Ha-pel-1(Gen Bank登录号GQ998895),该基因c DNA全长1 717 bp,包含一个长度为1 563 bp的开放阅读框,编码一个长度为521个氨基酸残基的蛋白,其理论分子量为57.5 k D,理论等电点为8.52。从线虫基因组DNA中扩增获得长度为7 199 bp的Ha-pel-1基因组全长,基因结构显示分析发现,Ha-pel-1基因组包含14个外显子和13个内含子,除第3个内含子剪接位点是GC-AG外,其余12个内含子都符合真核生物基因剪接位点GT-AG规则。同源比对结果表明,预测蛋白Ha-PEL-1的C端与大豆孢囊线虫果胶酸裂解酶HG-PEL-1、甜菜孢囊线虫果胶酸裂解酶HS-PEL-1均有67%的一致性和83%的相似性;此外,其N端信号肽后比报道的其他植物寄生线虫果胶酸裂解酶多出一段长度为254个氨基酸残基的序列,这段序列中,靠近N端的184个氨基酸残基与数据库中的蛋白均无相似性,而靠近C端有70个氨基酸残基(Lys205—Glu274)与韦塞尔斯布朗病毒NS5蛋白(注册号3ELD)的甲基转移酶区域有32%的一致性和47%的相似性。氨基酸序列分析发现,预测蛋白Ha-PEL-1包含一个长度为20个氨基酸残基的信号肽和4个果胶酸裂解酶第3家族(PL3)的高度保守区域以及多个保守的半胱氨酸残基;系统进化分析发现,Ha-pel-1及其他已报道的线虫果胶酸裂解酶基因与细菌和真菌来源的PEL聚在一个大的分支中;原位杂交结果显示Ha-pel-1主要在禾谷孢囊线虫亚腹食道腺中表达;半定量RT-PCR确定Ha-pel-1在寄生前和寄生后的2龄幼虫中大量表达。【结论】通过对禾谷孢囊线虫中一个新果胶酸裂解酶基因Ha-pel-1的克隆和表达特征分析,揭示该基因与禾谷孢囊线虫的侵染和寄生过程密切相关。     

大豆和烟草上大豆孢囊线虫田间侵染特征比较分析

【目的】测定和分析2013年同一生长季大豆和烟草上大豆孢囊线虫（Heterodera glycines,SCN）的群体动态和世代发生特点,探讨2种作物对大豆孢囊线虫的寄主适合性差异和温湿度等气象条件对线虫发生的可能影响。【方法】采取“Zig-Zag”取样法对同一地点2种作物上的大豆孢囊线虫每隔6-8 d同时取样,用淘洗-过筛法和贝曼漏斗法分离土壤中线虫,用次氯酸钠-酸性品红染色法对根组织中线虫染色,镜检并计数。统计作物生长季每旬100 g土壤和10 g根组织中各虫态的数量,即群体密度。【结果】在大豆和烟草土壤中,大豆孢囊线虫2龄幼虫均出现于4月7日至9月15日,最大群体密度均发生在7月下旬,之前分别有2个和1个不明显发生高峰;白色雌虫最早均于6月3日出现,其群体密度在大豆土壤中于7月中旬和8月中旬有2个明显的发生高峰,而在烟草土壤中仅于6月份有1个较低水平的高峰阶段;孢囊群体密度均于7月中旬达到最大,之后在大豆土壤中一直保持较高水平,而在烟草土壤中逐渐下降到极低水平。在大豆和烟草根组织中,2龄幼虫最早均出现在5月19日,其群体密度在大豆根组织中出现3个明显高峰,分别发生在5月下旬、6月下旬和7月中旬,而在烟草根组织中出现2个高峰,分别发生在5月中旬和6月下旬,前一高峰不明显;3-4龄幼虫最早分别出现在5月26日和5月19日,最大群体密度均发生在6月下旬,但在5月下旬和7月中下旬在大豆根组织中另有2个较不明显的发生高峰;年轻雌虫最早均于5月26日出现在根组织中。该生长季大豆孢囊线虫在大豆和烟草上的繁殖系数（Rf=Pf/Pi）分别为5.0和0.5。7月上旬之后,大豆孢囊线虫在大豆上继续发生侵入和根内发育,而在烟草上再无侵入,却有许多半埋生根内的空瘪小的褐色孢囊产生。【结论】在同一生长季,大豆孢囊线虫在大豆上发生3代,而在烟草上只发生2代;大豆孢囊线虫在大豆上的繁殖明显较好,大豆寄主适合性程度明显高于烟草。7月份烟草土壤中2龄幼虫不能侵入根系可能与持续过高的土壤湿度有关,而7、8月的高温似乎抑制大豆孢囊线虫在大豆上的世代进程。     

青海小麦孢囊线虫病的发生分布及田间识别

对小麦孢囊线虫病在青海省的发生分布概况、田间发病症状进行了介绍,提出了一些综合防治方法,为我省农业工作者在田间识别及防治该病提供参考。     

大豆孢囊线虫扩展蛋白新基因(Hg-exp-1、Hg-exp-2)的鉴定及功能分析

【目的】大豆孢囊线虫(Heterodera glycines)是大豆上最重要的土传病原物之一,由孢囊线虫口针分泌的扩展蛋白(expansin)在线虫侵染过程中发挥了重要作用。本研究旨在鉴定大豆孢囊线虫扩展蛋白基因,并对其结构、组织定位和发育表达特性进行研究,为进一步明确大豆孢囊线虫的寄生、致病机制打下基础。【方法】利用同源基因克隆技术,根据已报道的线虫expansin基因的保守序列设计上下游简并引物,从大豆孢囊线虫2龄幼虫cNDA中克隆expansin基因的EST片段,根据EST片段序列设计RACE特异性引物,通过RACE技术扩增测序后采用DNAstar 7.1和DNAman软件对序列进行比对和拼接,得到大豆孢囊线虫expansin基因c DNA全长;采用CLC sequence viewer 6进行开放阅读框查找、蛋白质翻译和序列比对;使用EBI在线软件Signal P 3.0 Server和TMHMM软件进行预测蛋白质前体信号肽和跨膜结构域预测,GSDS在线软件进行基因组结构分析;使用PHYML软件和MEGA5.0软件最大似然法对获得的基因与其他线虫expansin基因进行比对与系统进化树构建;采用Southern杂交技术分析Hg-exp-1在大豆孢囊线虫基因组中的拷贝数;通过原位杂交技术确定2个expansin基因的表达部位;提取卵、侵染前2龄幼虫、侵染后2龄幼虫、3龄幼虫、4龄幼虫与白雌虫的c DNA作为模板,通过半定量PCR技术分析expansin基因在线虫不同龄期的发育表达特性;根据Hg-exp-1基因序列设计引物扩增并合成dsRNA,对大豆孢囊线虫2龄幼虫浸泡处理24 h后接种大豆植株,分析Hg-exp-1 RNA干扰后对线虫侵染的影响。【结果】从大豆孢囊线虫2龄幼虫中成功克隆出2个扩展蛋白基因全序列,命名为Hg-exp-1和Hg-exp-2,长度分别为1 047和1 037 bp,分别编码长度为288和295个氨基酸的多肽,2个预测蛋白N端均含有信号肽,无跨膜结构域,表明其为分泌型蛋白。序列比对发现大豆孢囊线虫HG-EXP-1序列与马铃薯金线虫(Globodera rostochiensis)GR-EXPB1(CAC83611)和GR-EXPB2(CAC84564)以及非洲茎线虫(Ditylenchus africanus)DA-EXPB1(ADJ57307)等具有高度一致性。Southern杂交分析表明,expansin基因在大豆孢囊线虫中可能以多拷贝方式或多基因家族存在。原位杂交显示它们特异地在大豆孢囊线虫亚腹食道腺表达。Hg-exp-1体外RNA干扰后,2龄幼虫浸泡在dsRNA 24 h,靶基因的转录水平下调,接种后大豆根内线虫2龄幼虫数和雌虫数分别下降了38.3%和43.4%。【结论】从大豆孢囊线虫中成功分离鉴定出2个expansin基因,同时明确了其在大豆孢囊线虫寄生早期过程中起重要作用。     

中国孢囊线虫新记录种——野生豆孢囊线虫记述及其对豆科植物的寄生性测定

【目的】在江西婺源县孢囊线虫调查中,从大豆根及根际土壤中采集到一个孢囊线虫群体,其形态特征和分子特征与大豆孢囊线虫(Heterodera glycines)存在较大差异,因此对其形态学和分子特征以及寄生性等进行详细研究,以明确其种类及对豆科作物寄生性,为病害防控提供科学依据。【方法】从婺源县采集的大豆根及根际土样,用筛淘法分离孢囊,大豆根系上的孢囊用直接解剖法获取。用浅盘法分离根际土样中的2龄幼虫和雄虫。选取具典型特征的饱满孢囊制作阴门锥切片,浅盘法分离的2龄幼虫和雄虫制作永久玻片,在显微镜下观察记录孢囊、2龄幼虫和雄虫的形态特征,并进行形态特征测量。采用两对植物线虫通用引物AB28和TW81以及D2A和D3B分别扩增内转录间隔区(internal transcribed spacer,ITS)和28S大亚基D2-D3区段,经序列测定,用MEGA软件采用邻接法(neighbor-joining(NJ)method)构建该线虫群体与孢囊线虫属其他种群的ITS和LUS D2-D3系统进化树,分析其系统发育关系。在温室内采用盆栽人工接种的方法,测定江西孢囊线虫群体对11种豆科作物的寄生性,同时测定国内40个大豆栽培品种对该孢囊线虫的抗病性。【结果】形态学观察和特征值测量结果表明,从江西婺源大豆上采集的孢囊线虫群体,其孢囊形态、2龄幼虫以及雄虫的形态特征与野生豆孢囊线虫(Heterodera sojae)的形态特征基本一致;ITS序列(MG859982)比对发现其与野生豆孢囊线虫ITS序列(KU160510和KU160512)的同源性为99%和98%,而与大豆孢囊线虫ITS的同源性仅为81%(KY794762.1)。D2-D3序列(MG859981)与野生豆孢囊线虫(KU160511)相似度最高,为99%。序列系统进化树分析发现以ITS序列与D2-D3序列构建系统发育树的结果相一致,江西孢囊线虫群体与野生豆孢囊线虫分布在同一支,节点支持率为100%,而与大豆孢囊线虫聚在另一个分支中。结合形态学和分子生物学结果,将江西婺源大豆上的孢囊线虫群体鉴定为野生豆孢囊线虫,系中国新记录种。寄生性研究结果表明,在参鉴的11种豆科作物中,野生豆孢囊线虫的2龄幼虫能在大豆和相思豆(红豆)上侵染和繁殖,完成生活史;虽然能侵染豇豆、豌豆、扁豆、绿豆、赤豆、刀豆、菜豆和苜蓿8种作物根系,但不能完成生活史。测定的40个大豆栽培品种中,19个高感、11个中感、5个中抗、5个高抗。【结论】在我国江西婺源新发现的一种寄生于大豆的孢囊线虫为野生豆孢囊线虫,系中国新记录种;人工接种条件下相思豆(红豆)也是野生豆孢囊线虫的寄主,40个大豆栽培品种中30个对该孢囊线虫表现感病。     

绿色木霉B3菌株发酵液杀线活性分析及其稳定性测定

为了明确绿色木霉(Trichoderma viride)B3菌株对禾谷孢囊线虫毒杀活性及其稳定性。通过室内毒力测定,分析不同因素对绿色木霉B3菌株毒杀禾谷孢囊线虫2龄幼虫活性及其稳定性的影响。结果表明,绿色木霉B3菌株发酵液在自然光处理0～96 h后,对其杀线活性无显著影响,2龄幼虫死亡率为71.4%～86.2%;在不同氧化剂、还原剂和酸碱处理下,其抗氧化性、还原性和耐强酸强碱较强。同时,绿色木霉B3菌株发酵液耐贮藏性较好,储存60 d后杀线活性无显著差异。     

偃麦草基因组特异重复序列的分离与应用

【目的】偃麦草(Thinopyrum)是小麦(Triticum aestivum L.)的多年生野生近缘植物,具有许多可用于小麦品种改良的优异基因。利用基因组特异重复序列可以研究物种的进化关系、绘制染色体指纹图谱及检测外源染色质。克隆十倍体长穗偃麦草(Th.ponticum(Host)Liu and Wang)基因组特异重复序列,可用于鉴定和追踪导入到小麦背景中的偃麦草遗传物质。【方法】通过构建十倍体长穗偃麦草小片段质粒文库,并对文库进行高密度点杂交(Dot-blot hybridization)筛选,结合荧光原位杂交(fluorescence in situ hybridization,FISH)技术,获得偃麦草基因组特异的重复序列,分析其在不同基因组及染色体上的分布特点。利用Repeat Masker在小麦族重复序列数据库(Triticeae repeat sequence database,TREP)及NCBI Gen Bank对特异重复序列进行比对分析,并设计偃麦草基因组特异重复序列的PCR引物。通过FISH分析和特异PCR引物扩增,对小麦-偃麦草衍生后代进行鉴定和选择。【结果】获得7条偃麦草基因组特异的重复序列。FISH分析表明,其在十倍体长穗偃麦草和六倍体中间偃麦草所有染色体两臂上均呈弥散型分布,且在不加小麦封阻DNA的情况下,能明确区分八倍体小偃麦中的偃麦草和小麦染色体。将其应用到小麦-偃麦草代换系和易位系的分子细胞学检测中,特异重复序列同样可以在不加封阻的情况下分辨出偃麦草染色体及染色体片段,而且信号相比基因组原位杂交(genomic in situ hybridization,GISH)更加特异和清晰。基于偃麦草基因组特异重复序列开发了90对引物,通过在中国春、十倍体长穗偃麦草和八倍体小偃麦中的扩增产物比较分析,筛选出36对(40%)偃麦草基因组特异PCR标记;利用这些特异引物对109份小麦-偃麦草衍生材料进行扫描,发现10对扩增效果较好的特异引物,其检测效率为73.3%—95%。【结论】获得偃麦草基因组特异的重复序列,开发了特异PCR扩增引物,可应用于小麦背景下偃麦草遗传物质的高效检测和跟踪。     

长枝木霉T6与阿维菌素复配对禾谷孢囊线虫的室内毒杀效果

旨在采用室内毒力测定法测定长枝木霉与阿维菌素复配对禾谷孢囊线虫2龄幼虫的毒杀效果。试验结果表明,单一长枝木霉T6菌株分生孢子悬浮液和阿维菌素对禾谷孢囊线虫2龄幼虫均表现出较好的毒杀效果,且不同浓度之间存在显著差异,随着处理浓度和时间的增加,毒杀作用增强。经2.0×10⁷ cfu·mL^-1的木霉分生孢子悬浮液和0.5 μg·mL^-1的阿维菌素溶液处理2龄幼虫48 h后,线虫死亡率分别达到71.43%和60.28%;当长枝木霉T6与0.5 μg·mL^-1的阿维菌素溶液按1∶1比例复配时,其对2龄幼虫的毒杀活性最佳,处理48 h后线虫死亡率高达96.30%,其毒杀作用显著优于单一长枝木霉T6和单一阿维菌素溶液。