中國(guó)腎形腎狀線蟲不同地理群體形態(tài)、分子及生物學(xué)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(zhǎng),嚴(yán)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(dá)300多種,涉及農(nóng)作物、果樹、蔬菜和觀賞性植物。因其對(duì)棉花、荔枝、

2、鳳梨、甘薯等都造成了嚴(yán)重?fù)p失,世界上許多國(guó)家和地區(qū)將腎形腎狀線蟲列為檢疫性對(duì)象。本研究對(duì)采自我國(guó)5省市的33個(gè)腎形線蟲群體進(jìn)行了形態(tài)學(xué)和rDNA分子特征及腎形腎狀線蟲生物學(xué)特性進(jìn)行了系統(tǒng)的研究,主要研究結(jié)果概述如下:
　　 1.通過(guò)對(duì)我國(guó)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(jì)發(fā)現(xiàn)33個(gè)腎形線蟲群體,經(jīng)形態(tài)學(xué)觀察及形態(tài)測(cè)量值的比較,鑒定有關(guān)的33個(gè)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(guó)腎狀屬的優(yōu)勢(shì)種群。其中浙江省和重慶市為首次報(bào)道。
　　 2.進(jìn)一步了解我國(guó)腎形腎狀線蟲群體的寄主情況,本研究中33個(gè)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(duì)采集到的腎形腎狀線蟲群體形態(tài)學(xué)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(xué)特征基本一致,除個(gè)別群體中的少量蟲體尾部末端存在變異現(xiàn)象。通過(guò)形態(tài)測(cè)量值與模式種及已報(bào)道群體比較,發(fā)現(xiàn)來(lái)

4、自中國(guó)5省市的腎形腎狀線蟲群體形態(tài)測(cè)量值大部分都在該種參考范圍之內(nèi),但個(gè)別群體b值、c值、DGO及透明尾測(cè)量值存在一定差異,系種內(nèi)不同地理群體的差異。通過(guò)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(xué)特征。
　　 4.PCR擴(kuò)增我國(guó)腎形腎狀線蟲群體rDNA ITS區(qū)并測(cè)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(kuò)增片段長(zhǎng)度約為800bp?；趓DNA ITS區(qū)的PCR-RFLP及序列分析,將本研究中的33個(gè)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(gè)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(duì)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(jìn)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(gè)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(gè)分支,該結(jié)果與腎形腎狀線蟲ITS區(qū)PCR-RFLP結(jié)果一致。對(duì)ITS區(qū)中的ITS1和ITS2序列進(jìn)行了分別的分析和比對(duì),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(duì)較大,兩性生殖群體和孤雌生殖群體序列相似度相對(duì)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(kuò)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(jìn)行比對(duì)分析,構(gòu)建系統(tǒng)進(jìn)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(kuò)增片段長(zhǎng)度約為780bp:我國(guó)33個(gè)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(guó)際上首次對(duì)腎形腎狀線蟲種內(nèi)各群體間的28S RNA中D2D3區(qū)進(jìn)行系統(tǒng)進(jìn)化研究,有關(guān)的腎形腎狀線蟲的分子數(shù)據(jù),對(duì)該蟲的分子鑒定有直接的應(yīng)用價(jià)值。
　　 6.系統(tǒng)研究了我國(guó)腎形腎狀線蟲的生活史及繁殖力。通過(guò)對(duì)大豆

10、的接種實(shí)驗(yàn),確定了我國(guó)腎形腎狀線蟲在27±2℃條件下,從侵染大豆根部到完成整個(gè)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(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示:在接種量低于50條/盆時(shí),腎形腎狀線蟲的危害不明顯,而接種量為500條/盆以上時(shí),植株地上部和根系統(tǒng)生長(zhǎng)都受到影響,接種量為5000條/盆時(shí),植株地上部嚴(yán)重矮化,根系統(tǒng)不發(fā)達(dá),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