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）。     

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...     

江苏省小麦禾谷孢囊线虫群体核糖体DNA-ITS区序列分析

对采集自江苏省徐州、宿迁、连云港和盐城4个地区的15个小麦禾谷孢囊线虫群体进行核糖体DNA-ITS区的RFLP分析。结果表明:测定的所有群体均具有相同的酶切图谱,既具有与国外B型群体(印度群体)相同的AluⅠ和RsaⅠ酶切图谱,同时也具有中国群体独特的HinfⅠ和Tru9Ⅰ酶切图谱(C型)。采用Neighbor-Joining法(MEGA4.0)构建的ITS序列系统进化树显示:所有15个江苏群体均聚在小麦禾谷孢囊线虫组(Heterodera avenae group)下的小麦禾谷孢囊线虫复合种群(H.avenae complex)分支内,且多数江苏群体与草地孢囊线虫(H.pratensis)德国和俄罗斯群体的遗传距离相对较近。通过江苏群体与其他近源群体的ITS序列分析比较,河南郑州群体与澳州孢囊线虫(H.australis)的遗传距离较近,青海群体和河南郑州群体在分子遗传水平上具有明显的地域性,而江苏省和我国其他省份的小麦孢囊线虫群体具有丰富的遗传多样性。     

安徽省宿州市小麦孢囊线虫病发生动态调查

[目的]研究安徽省宿州市小麦孢囊线虫发生规律。[方法]2015—2018年,通过定点采集小麦田土壤和小麦样本,监测土壤中小麦孢囊线虫的孢囊数量、卵量、2龄幼虫数量以及小麦根系内部孢囊线虫的发育情况,鉴定田间小麦孢囊线虫群体类型。[结果]安徽省宿州市试验田内小麦孢囊线虫群体为禾谷孢囊线虫和菲利普线虫的混合种群,其中以禾谷孢囊线虫为主;其孵化和侵染高峰期为2月下旬至3月上旬,3至4龄幼虫发育高峰期为4月上旬,5月上旬根部可见白雌虫。[结论]明确了安徽省宿州市小麦孢囊线虫的种类和发生动态,为其有效防治奠定了基础。     

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。     

山东省小麦禾谷孢囊线虫的分布及其rDNA-ITS分析

采用随机抽样的方法,对中国山东省7个地区19个乡(镇)的小麦孢囊线虫的分布和发生情况进行调查,并根据形态和rDNA-ITS分子特征对病原线虫种类进行鉴定。结果表明:在山东省临沂、莱芜、淄博、潍坊、东营、威海、烟台等7个地区发生的孢囊线虫均为禾谷孢囊线虫(Heterodera avenae Wollenweber),其检出率为70.9%,且以东营市和潍坊市的孢囊数及卵量最高,烟台市的孢囊数及卵量最低。     

基于线粒体DNA-COI序列的禾谷孢囊线虫和菲利普孢囊线虫双重PCR检测

【目的】设计禾谷孢囊线虫（Heterodera avenae）和菲利普孢囊线虫（Heterodera filipjevi）特异性引物,建立同步快速检测这两种线虫的双重PCR体系,为中国小麦孢囊线虫（cereal cyst nematodes,CCN）的田间快速诊断与综合治理提供技术支持。【方法】通过比对分析10种植物寄生线虫24个群体的线粒体DNA（mtDNA）COI序列,分别设计并筛选禾谷孢囊线虫和菲利普孢囊线虫的上游特异性引物HaF8和HfF9,以及下游通用引物HafR8;通过引物浓度比和退火温度的优化,建立针对这两种CCN的双重PCR检测体系;利用该体系对中国黄淮麦区部分CCN样品进行种类鉴定。【结果】筛选并获得的特异性引物HaF8/HafR8及HfF9/HafR8,可在一步PCR反应中实现对禾谷孢囊线虫和菲利普孢囊线虫的特异性检测。引物HaF8/HafR8对禾谷孢囊线虫的特异性扩增产物为200 bp,而HfF9/HafR8对菲利普孢囊线虫的特异性扩增产物为320 bp,条带区分较明显。对双重PCR检测体系的优化发现,引物HaF8、HfF9、HafR8的退火温度为58℃时,该检测体系具有较高的特异性和扩增效率;引物HaF8﹕HfF9﹕HafR8浓度比为0.24﹕0.16﹕0.4 μ·L^-1时,该检测体系能从不同供试线虫中同时特异性地检测出禾谷孢囊线虫和菲利普孢囊线虫,且扩增效率较高。该检测体系对禾谷孢囊线虫和菲利普孢囊线虫单孢囊的检测灵敏度为1/2 000 000个孢囊,而对2龄幼虫的检测灵敏度则分别为1/640条线虫和1/1 280条线虫。对采集自中国黄淮麦区CCN病田的14份土样进行双重PCR检测,发现有8个样本只扩增出200 bp的条带,表明这些样本的CCN种类为禾谷孢囊线虫,有4个样本只扩增出320 bp的条带,表明CCN种类为菲利普孢囊线虫,2个样本同时扩增出200和320 bp两个条带,表明样品为禾谷孢囊线虫和菲利普孢囊线虫的混合发生。以上结果表明,该检测体系可以成功用于两种小麦孢囊线虫田间复合侵染情况的快速诊断。【结论】基于mtDNA-COI序列开发的特异性引物以及建立的双重PCR检测体系,可用于禾谷孢囊线虫和菲利普孢囊线虫田间单一和混合发生样本的同步快速检测。     

安徽省小麦孢囊线虫的发生分布与鉴定

为了解小麦孢囊线虫(Cereal cyst nematode,CCN)在安徽省的分布和主要麦区CCN的种类,以及群体间关系,调查了淮北等麦区小麦根系白雌虫,用"Zig-Zag"法在怀远等地采集土样,用Fenwick&Oostenbrink法分离土样中的孢囊并孵化得2龄幼虫,利用孢囊阴门锥形态及de-man法鉴定CCN种类,扩增ITS特征片段,用MEGA5.05构建系统发育树。结果表明,安徽省52%采样点检出CCN,淮河以北采样点均检出CCN,江淮麦区7%的采样点检出CCN,长江以南麦区采样点未检出CCN。发生在怀远、凤台、灵璧、界首和颍上麦区小麦根际CCN鉴定为禾谷孢囊线虫(Heterodera avenae),淮河以北发生H.avenae麦区占淮北小麦种植面积的41.6%,另外,怀远H.avenae群体和其他群体亲缘关系较远,群体间形态有一定差异,但和亲缘关系差异无一致性。     

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。     

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。