花生茎线虫(Ditylenchus arachis)生活史、侵染特性及抗逆机制研究

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花生茎线虫(Ditylenchu sarachis)是北方花生产区新发现的重要病原线虫,对于其生物学特性尚未进行系统的研究。本研究围绕花生茎线虫生活史、侵染特点和脱水及低温休眠特性进行研究,取得了以下结果:1、明确了不同温度下花生茎线虫的卵孵化率与生活史:花生茎线虫卵的孵化率在20~35℃温度范围内没有显著性差异;10℃和15℃低温条件下卵均不能正常孵化,但转移到28℃后能正常孵化。在尖孢镰孢菌(Fusarium oxysporum)上培养花生茎线虫,并测定不同温度下的生活史及产卵量,28℃是花生茎线虫最适培养温度,卵的孵化时间为4~5.5 d,产卵能力最强,平均产卵量为38.3粒,生活史为7~8 d。2、明确了花生茎线虫的侵染特性及侵染位点:采用Pluronic F-127胶体系统接种及次氯酸钠-酸性品红染色法研究发现,花生茎线虫并非从根尖侵入,而是在花生根系的侧根基部聚集并侵入;在花生根表面人为切取的微小伤口也可吸引花生茎线虫聚集、侵入;通过人为横切根部形成的切面伤口虽可趋引、聚集线虫并侵入,但数量均低于从侧根基部或根表面人为微小伤口处的侵入量。研究结果对进一步探索花生茎线虫对花生根的趋引及侵染机制提供了重要基础。3、明确了花生茎线虫的脱水干燥策略及耐寒策略:通过缓慢脱水及快速脱水干燥试验表明,花生茎线虫的干燥存活策略为缓慢失水策略(slow-dehydration strategists),而非快速失水策略(fast-dehydration strategists)。新鲜线虫暴露在低湿环境(30%、50%)下不能长期存活,而在较高相对湿度下(75%)干燥7 d能保持较高复苏率(17.57%)。经缓慢脱水干燥处理后的花生茎线虫在28℃干燥条件下保存35 d后的复苏率为0.64%,其不同虫态的耐干燥能力存在差异,为三、四龄幼虫>二龄幼虫>成虫。花生茎线虫耐寒性研究表明,新鲜线虫在-10℃和-20℃冷冻14 d后全部死亡。经缓慢脱水干燥处理后,脱水休眠线虫在10℃、4℃、-10℃和-20℃下保存35d,复苏率分别为3.91%、3.91%、18.06%和15.96%,表明经过缓慢脱水的花生茎线虫抗冻能力增强,存活率提高;10℃、4℃保存时,不同虫态存活能力为三、四龄幼虫>二龄幼虫>成虫,而-10℃和-20℃冷冻保存时,则为二龄幼虫>三、四龄幼虫>成虫。缓慢脱水休眠线虫经10℃、4℃、-10℃低温预处理7d后,再置于-20℃冷冻保存35d,复苏率分别为18.00%、20.48%、15.39%;表明适当低温预处理后再冷冻保存,有利于线虫的存活。4、获得花生茎线虫海藻糖-6-磷酸合酶基因(tps)片段,初步分析了tps在花生茎线虫不同虫态和不同干燥处理时间下的表达量:通过特异性引物扩增得到1条大小为2447bp,该序列与燕麦真滑刃线虫(Aphelenchusavenae)的假定海藻糖-6-磷酸合酶(putative trehalose 6-phosphate synthase,CAH18869.1)基因相似性最高,为84%。实时荧光定量PCR检测表明,28℃培养下tps在花生茎线虫不同虫态中的表达量存在差异:卵>三、四龄幼虫>雌虫>二龄幼虫和雄虫。在75%相对湿度干燥处理12 h时tps的表达量达到最高,是对照的5.5倍。
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