中國腎形腎狀線蟲不同地理群體形態(tài)、分子及生物學特性研究.pdf

1、腎形線蟲(Rotylenchulus Linford& Oliverira,1940)是一類重要的植物半內(nèi)寄生性線蟲,寄生植物根部,影響根系,特別是須根系的生長,嚴重的甚至造成根系的壞死,腐爛等癥狀。屬內(nèi)10種線蟲中,腎形腎狀線蟲(R.reniformis Linford&Oliverira,1940)是該屬的模式種,也是分布和寄主范圍最為廣泛的一類植物寄生線蟲,寄主可達300多種,涉及農(nóng)作物、果樹、蔬菜和觀賞性植物。因其對棉花、荔枝、

2、鳳梨、甘薯等都造成了嚴重損失,世界上許多國家和地區(qū)將腎形腎狀線蟲列為檢疫性對象。本研究對采自我國5省市的33個腎形線蟲群體進行了形態(tài)學和rDNA分子特征及腎形腎狀線蟲生物學特性進行了系統(tǒng)的研究,主要研究結(jié)果概述如下:
　　 1.通過對我國海南、廣東、福建、浙江、重慶5省市植物根圍1021份土壤樣品的分離和鑒定,總計發(fā)現(xiàn)33個腎形線蟲群體,經(jīng)形態(tài)學觀察及形態(tài)測量值的比較,鑒定有關(guān)的33個腎形線蟲群體均為腎形腎狀線蟲,表明腎形腎狀線

3、蟲是我國腎狀屬的優(yōu)勢種群。其中浙江省和重慶市為首次報道。
　　 2.進一步了解我國腎形腎狀線蟲群體的寄主情況,本研究中33個腎形腎狀線蟲群體寄主涉及16科24屬植物,其中龍眼為腎形腎狀線蟲的新寄主。
　　 3.對采集到的腎形腎狀線蟲群體形態(tài)學觀察,發(fā)現(xiàn)均為兩性生殖群體,雌雄蟲數(shù)量相近。不同群體間未成熟雌蟲和雄蟲的形態(tài)學特征基本一致,除個別群體中的少量蟲體尾部末端存在變異現(xiàn)象。通過形態(tài)測量值與模式種及已報道群體比較,發(fā)現(xiàn)來

4、自中國5省市的腎形腎狀線蟲群體形態(tài)測量值大部分都在該種參考范圍之內(nèi),但個別群體b值、c值、DGO及透明尾測量值存在一定差異,系種內(nèi)不同地理群體的差異。通過腎形腎狀線蟲HN17群體雌雄蟲掃描電鏡的觀察,豐富了腎形。腎狀線蟲形態(tài)學特征。
　　 4.PCR擴增我國腎形腎狀線蟲群體rDNA ITS區(qū)并測序,結(jié)合GenBank上的腎形腎狀線蟲兩性生殖群體序列(AY335191、AY335192、FJ374686)和孤雌生殖群體序列(AY3

5、35190)比較構(gòu)建了系統(tǒng)發(fā)育樹。結(jié)果表明:不同地理群體的腎形腎狀線蟲ITS區(qū)擴增片段長度約為800bp。基于rDNA ITS區(qū)的PCR-RFLP及序列分析,將本研究中的33個腎形腎狀線蟲群體分為A、B、C三種類型,其中HN8和HN17為B型,FJ56為C型,其余30個群體均為A型。A型內(nèi)腎形腎狀線蟲群體rDNA ITS區(qū)序列較穩(wěn)定,與上述GenBank中的兩性生殖群體和孤雌生殖群體序列相似度分別為98.6-100％和90.5-91.1

6、％:B、C型腎形腎狀線蟲群體序列與A型差異相對較大,相似度為94.0-95.0％,與GenBank中的兩性群體序列和孤雌生殖群體序列比較相似度分別為93.7-94.7％和89.9-91.0％,其中B型內(nèi)HN8和HN17相似度為99.9％,B型與C型相比相似度為94.5-94..7％。結(jié)合GenBank上序列構(gòu)建的腎形腎狀線蟲不同地理群體的系統(tǒng)進化樹,所有腎形腎狀線蟲群體聚為一類,該類又分為兩性生殖與孤雌生殖兩個類群;兩性生殖群體中A型與

7、GenBank中登錄的腎形腎狀線蟲兩性生殖群體聚合在一起,而B、C型聚合在一起,腎形腎狀線蟲兩性生殖群體共形成了三個分支,該結(jié)果與腎形腎狀線蟲ITS區(qū)PCR-RFLP結(jié)果一致。對ITS區(qū)中的ITS1和ITS2序列進行了分別的分析和比對,結(jié)果顯示:腎形腎狀線蟲兩性生殖群體間rDNA ITS、ITS1及ITS2都存在明顯的變異,其中.ITS1較ITS和ITS2變異相對較大,兩性生殖群體和孤雌生殖群體序列相似度相對較低。
　　 5.腎

8、形腎狀線蟲不同地理群體28S RNA基因中D2D3區(qū)的PCR擴增及序列分析,結(jié)合GenBank中登錄的腎形腎狀線蟲28S RNA基因中D2D3區(qū)序列(DQ328713)及R.Macrodoratus28S RNA基因中D2D3區(qū)序列(DQ328711)進行比對分析,構(gòu)建系統(tǒng)進化樹。結(jié)果表明:不同地理群體的腎形腎狀線蟲28S RNA基因中D2D3區(qū)擴增片段長度約為780bp:我國33個腎形腎狀線蟲群體與DQ328713比較相似度為98.2

9、-99.8％,其中HN8、HN17和FJ56與DQ328713的相似度為99.1-99.8％以上,而與R.macrodoratus D2D3區(qū)序列DQ328711相比較則差異較大,相似度僅為77.1-78.6％;本研究為國際上首次對腎形腎狀線蟲種內(nèi)各群體間的28S RNA中D2D3區(qū)進行系統(tǒng)進化研究,有關(guān)的腎形腎狀線蟲的分子數(shù)據(jù),對該蟲的分子鑒定有直接的應(yīng)用價值。
　　 6.系統(tǒng)研究了我國腎形腎狀線蟲的生活史及繁殖力。通過對大豆

10、的接種實驗,確定了我國腎形腎狀線蟲在27±2℃條件下,從侵染大豆根部到完成整個生活史需27 d,腎形腎狀線蟲的繁殖力隨接種量的增加而降低。
　　 7.腎形腎狀線蟲梯度接種煙草、番茄和黃瓜的實驗結(jié)果顯示:在接種量低于50條/盆時,腎形腎狀線蟲的危害不明顯,而接種量為500條/盆以上時,植株地上部和根系統(tǒng)生長都受到影響,接種量為5000條/盆時,植株地上部嚴重矮化,根系統(tǒng)不發(fā)達,須根系很少;腎形腎狀線蟲在三種寄主上的繁殖情況與接種大