胞囊线虫侵染后小粒黑豆抑制消减杂交cDNA文库的构建及EST分析

【目的】研究胞囊线虫侵染后大豆根部早期基因表达情况,从分子水平探索大豆的抗病机制。【方法】以抗大豆胞囊线虫（Heterodera glycines）3号生理小种的小粒黑豆（Glycine max）为材料,利用抑制消减杂交（suppression subtractive hybridization,SSH）技术,构建大豆胞囊线虫诱导大豆根部早期表达的SSH-cDNA 文库,并结合反向Northern斑点杂交筛选阳性克隆。【结果】获得280个表达序列标签（EST）,经 CAP3 软件聚类拼接,得到166个unique EST,在GenBank进行Blastn与Blastx同源比对,有119条EST与已知蛋白或基因具有不同程度的同源性,占全部EST的83%,已知基因功能的EST涉及信号识别和传导、能量与物质新陈代谢、膜及转运、木质素和类黄酮的生物合成、抗病防御、细胞保护和转录调控。【结论】本研究在大豆胞囊线虫侵染早期发现了表达频率较高的基因如过氧化氢酶、泛肽素、几丁质酶、脂肪氧合酶、水通道蛋白、成熟调控蛋白、金属硫蛋白、脂膜嵌入蛋白、细胞色素P450和3-磷酸甘油醛脱氢酶等,并推测这些基因在大豆与胞囊线虫的非亲和互作过程中起重要作用。     

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。     

不同轮作模式下小麦禾谷孢囊线虫的发生动态和种群密度

轮作是防治小麦禾谷孢囊线虫的重要农业措施,为了明确青海省春麦区不同轮作模式对小麦禾谷孢囊线虫的控制效果,采用田间大区试验法对生产中应用的6种轮作模式进行了研究。结果表明:不同轮作模式下,小麦禾谷孢囊线虫种群密度变化差异极显著,其中小麦与马铃薯、油菜、蚕豆轮作两年或以上能有效降低小麦禾谷孢囊线虫种群密度,土壤中的孢囊量减少39.31%~84.39%,单孢虫口数量减少73.21%~95.35%,虫口密度减少83.76%~97.82%;不同作物间,小麦与马铃薯或蚕豆的轮作效果(虫口密度减少74.39%~79.37%)显著优于小麦与油菜的轮作效果(虫口密度减少67.16%)。在同一地块相同条件下,种植油菜、蚕豆、马铃薯、小麦4种作物,小麦禾谷孢囊线虫均能正常孵化,4月底土壤中的2龄幼虫(J2)量增加,5月上旬达到高峰期,5月中旬开始,土壤中的J2、孢囊量、虫口密度和单孢虫口数量均急剧下降,6月至7月份下降幅度小,趋于稳定;田间空孢囊率于5月中旬至6月中旬急剧增加,7月份趋于稳定,8月份以前,4种作物田禾谷孢囊线虫的孵化动态和种群密度变化趋势一致,8月中旬,小麦田随着新孢囊脱落到土壤中,禾谷孢囊线虫种群密度开始上升,小麦收获后土壤中的孢囊量比播种前增加28.62%,虫口密度增加41.30%;而油菜、蚕豆、马铃薯田土壤中的孢囊量比播种前减少32.27%~48.36%,虫口密度减少70.91%~81.73%,8月中旬至10月份小麦田禾谷孢囊线虫种群密度极显著高于油菜、蚕豆、马铃薯田。     

小麦禾谷孢囊线虫病在青海发生分布状况调查

对青海省7个地区24个县（市）小麦禾谷孢囊线虫病的发生分布进行了调查。调查结果表明,青海省不同海拔、不同生态区均有小麦禾谷孢囊线虫病的发生分布,平均孢囊样品发生率为72．67％。海拔3501～3900m的青稞种植区孢囊样品发生率最高,达到了100％,2501～3500m海拔区段单位孢囊数最高,200g土样内平均孢囊数达到36．11～35．07个。不同生态区调查显示浅山地区单位孢囊数较高,脑山次之,浅、脑山地区单位孢囊数均明显大于川水地区。小麦禾谷孢囊线虫的主要危害寄主为小麦和青稞。     

大豆孢囊线虫大豆和烟草群体寄生性比较分析

通过盆栽试验,测定大豆孢囊线虫(Heterodera glycines,soybean cyst nematode,SCN)大豆群体(SCNS)和烟草群体(SCN_T)对5个大豆品种(SCN生理小种鉴别寄主)和9个烟草栽培品种的寄生性。结果发现,SCNS在5个大豆品种上的平均繁殖系数(Rf=P_f/P_i)为0.60(0.14~1.90),在感病对照品种‘Lee’上平均Rf高达1.90;SCN_T在5个大豆品种上的平均Rf为0.18(0.06~0.44),在感病对照品种‘Lee’上Rf为0.44。SCNS对9个烟草品种几乎无寄生性,平均Rf为0.06(0.00~0.10);SCN_T则能寄生9个烟草品种,平均Rf为1.26(0.45~1.95)。接种35d后,在不同大豆品种根内SCNS和SCN_T的幼虫数量均极少,侵染率基本相同;在不同烟草品种根内SCNS的幼虫数量均为0,而SCN_T的幼虫数量平均为26.5(14.6~57.0)。研究表明,供试SCNS属于14号生理小种,但供试SCN_T与之寄生性差异大,属于新的SCN致病类型。     

林木废弃物松树皮对大豆孢囊线虫病防治效果及大豆生长的影响

利用林木加工废弃物松树皮粉作为土壤处理剂的盆栽和田间研究结果表明 ,松树皮粉剂处理土壤后 ,减轻了大豆孢囊线虫对大豆根系的侵染与为害 ,根系寄生孢囊数和土壤孢囊量明显降低 ,对大豆孢囊线虫病的田间防治效果为 4 6 .88%。同时 ,促进了土壤中有益微生物大豆根瘤菌的侵染和根瘤着生、大豆根瘤数、根瘤重和植株干物重显著增加 ,具有防病增产的作用。     

Nematicidal Activity of Chrysanthemum coronarium

Organic amendments and green manure are potential alternatives to the harmful chemical control means currently used against plant-parasitic nematodes. In this work, Chrysanthemum coronarium was applied to the soil as a green manure to control the root-knot nematodes Meloidogyne incognita and M. javanica. Chrysanthemum coronarium significantly reduced nematode infection of tomato roots and improved plant-top fresh weight, both in the greenhouse and in microplots. Other green manures, derived from Anthemis pseudocotula, wild chickpea (Cicer pinnatifidum), Geranium spp. and wheat, were not as effective as C. coronarium. Chrysanthemum coronarium, retained its nematicidal activity even when applied as a dried material. Only mature C. coronarium plants, in their flowering stage, exhibited nematode control activity, but the green plant parts were more effective than the flowers. An aqueous extract of C. coronarium exhibited in vitro, nematostatic activity towards M. incognita and M. javanica second-stage juveniles and inhibited their hatching from eggs and egg-masses; its nematostatic activity was expressed also against other phytonematode species such as Heterodera avenae and Pratylenchus mediterraneus, but did not affect the beneficial entomopathogenic nematode Steinernema feltiae.     

大豆胞囊线虫生理小种的鉴定及其比较电泳研究

对采自内蒙古、山东、黑龙江、江苏、北京五省市(区)大豆胞囊线虫种群在国际统一的鉴别寄主Pickett、Peking、PI88788、PI90763和Lee上进行了生理小种鉴定。鉴定出l号、2号、3号、4号、5号和6号生理小种。其中l号、3号和4号生理小种分布较广，为优势生理小种。应用改良的SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)将大豆胞囊线虫l-4号生理小种中国种群的可溶性蛋白分为30-3l条蛋白带。其中3号和4号生理小种有3l条蛋白带，而l号和2号生理小种只有30条蛋白带，前者比后者多一条蛋白带，其分子量为91201。