山西短颈剑线虫Xiphinema brevicollum形态与rDNA分子特征

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  摘要
  采用浅盘分离法在山西太谷松树根际土壤中分离得到一种剑线虫,通过Seinhorst脱水制片后利用显微镜观察其形态特征并进行测量,其主要特征为:雌性虫体经热杀死后呈腹面弯曲的“C”形,体长1.71~2.26 mm,两端渐细;齿针全长127.3~140.8 μm;a(体长/体宽)为35.9~51.4 μm,b(体长/食道外宽)为5.8~8.7 μm,c(体长/尾长)为50.7~103 μm。前卵巢与后卵巢长短相近,尾形近似圆锥形。未见雄虫。对该线虫的rDNAITS1,rDNAITS2和28S RNA序列进行扩增、测序及系统进化分析,结合形态学特征进行鉴定,将分离到的剑线虫鉴定为短颈剑线虫(Xiphinema brevicollum),这是山西首次发现报道剑线虫属的一个种。
  关键词
  剑线虫;形态;ITS1;ITS2;28S RNA
  中图分类号:
  S 432.45
  文献标识码:A
  DOI:10.3969/j.issn.05291542.2015.05.024
  Abstract
  In the present study, soil samples were collected from rhizosphere soil of pine trees in Taigu County of Shanxi Province.Nematodes were extracted from soil samples by a modified Baermann funnel method. Specimens used for morphological and morphometric studies were prepared as permanent slides using the Seinhorst’s method. Microscopic observation demonstrated that the female body was usually strongly curved, Cshaped, with the body length of 1.71-2.26 mm and the entire odontostyle length of 127.3-140.8 μm. a(body length/body diameter at midbody), b(body length/pharyngeal bulb diam.) and c(body length/ tail length)were 35.9-51.4 μm, 5.8-8.7 μm, 50.7-103 μm, respectively. The length of anterior uterus was similar to the posterior one. Tail regularly was presented to be short conical. Male was not observed. Based on the morphological characteristic and sequences of rDNAITS1, rDNAITS2 and 28S RNA, the nematode was identified to be Xiphinema brevicollum (Nematoda: Longidoridae),which was firstly reported in Shanxi Province.
  Key words
  Xiphinema;morphology;ITS1;ITS2;28S RNA
  剑线虫属(Xiphinema Cobb,1913)隶属于矛线目(Dorylaimida),长针科 (Longidoridae),剑亚科 (Xiphinematinae)。剑线虫作为一类重要的植物外寄生线虫,可寄生于植物根部,影响根系长势,甚至造成根部肿大或坏死等症状。美洲剑线虫组(Xiphinema americanum group)属于剑线虫属,在我国北京、山东、浙江等多省市都有报道,为我国分布最广泛的剑线虫属内种群,但美洲剑线虫组内部分种间的差异非常小,甚至交叉重叠,rDNA序列的相似性很高,其有效种数量存在争议,如 Lamberti等[1]认为有49个有效种,Luc等[2]认为有 34 个有效种。1998 年Luc等[2]在排除了地理因素后认为X.brevicollum与X.incogitantum、X.parvum、X.sheri、X.taylori、X.pseudoguirani几个种之间形态学差别甚微,其形态测量数据存在明显的重叠,都应归X.brevicollum的二级同物异名,其形态学偏差属于种内变异。Luc等[2]进一步指出,X.brevicollum是孤雌生殖的种,其各个群体其实为一个克隆或若干克隆的混合体,再加上其广泛的地理分布,群体间存在较大的变异是很正常的。在山西境内尚未有X.brevicollum的报道,本文在山西太谷采集的线虫样品中,对分离到的剑线虫进行了形态观察和测量,并对rDNAITS1、 rDNAITS2和28S序列进行了扩增、测序及系统进化分析。
  1材料与方法
  1.1样品的采集和线虫的分离
  采集地点:山西省太谷县山西农业大学校园内,在一株枝叶枯黄的松树根际距地表5~30 cm 深处挖取土壤500 g左右放入塑料袋中混匀封口,标明采样地、采样时间、寄主植物等,带回实验室,4 ℃下保存,用于线虫分离鉴定。采用浅盘分离法分离线虫:在塑料筐里均匀铺两层纸巾,再用电子秤称取100 g土样,均匀铺在塑料筐中的纸巾上面,将塑料筐放在浅盘中,往浅盘中加入400 mL水,放置48 h 后倒掉塑料筐中的土样,将浅盘中的线虫悬浮液倒入600目孔筛,筛掉线虫悬浮液中多余水分,至筛中剩余悬浮液约30~50 mL,转移至50 mL的试管中,静置3 h备用。   1.2线虫形态鉴定
  参照武扬等的方法[3]。
  1.3线虫DNA的提取
  参照Wu等的方法[4]略作改进。用移液枪吸取10 μL ddH2O放入0.2 mL PCR管中,用挑针挑取单条线虫放入其中,加入含8 μL WLB液(含125 mmol/L KCl,25 mmol/L TrisHCl,pH 8.3,3.75 mmol/L MgCl2,2.5 mmol/L DTT,1.125%Tween 20)管中,并向管中加入2 μL蛋白酶K(600 μg/mL)。混匀后,将管放入-70 ℃冰箱过夜,次日转入PCR仪,65 ℃ 孵育1 h、95 ℃ 10 min。最后经14 000 r/min离心1 min,即得粗提DNA的悬浮液。其上清即可直接用于PCR扩增或者于-20 ℃下保存备用。
  1.4分子检测
  ①PCR反应体系:在0.2 mL PCR管中分别加入10 μL mix(2×Taq polymerase, 2×PCR buffer, 2×dNTPs),6 μL ddH2O,10 μmol/L的上下游引物各1 μL,线虫粗提DNA 2 μL。
  ② ITS1区扩增:以粗提DNA悬浮液的上清为模板,采用通用的上游引物V1(5′TTGATTACGTCCCTGCCCTTT3′)和下游引物 V4 (5′ACGAGCCGAGTGATCCACCG3′)[5]。扩增程序为95 ℃ 3 min;95 ℃ 30 s,50 ℃ 30 s,72 ℃ 90 s,35 个循环;72 ℃ 5 min;4 ℃ 保温.
  ③ ITS2区扩增:以粗提DNA悬浮液的上清为模板,采用通用的上游引物V1,下游引物V2(5′TTTCACTCGCCGTTACTAAGG3′)[5]。扩增程序为 95 ℃ 4 min;95 ℃ 30 s,52 ℃ 30 s,72 ℃ 90 s,35 个循环;72 ℃ 5 min;4 ℃保温。
  ④ 28S 区扩增:以粗提DNA悬浮液的上清为模板,采用通用的上游引物D2A(5′ACAAGTACCGTGAGGGAAAGTTG3′)[6],下游引物 D3B(5′TCGGAAGGAACCAGCTACTA3′)。扩增程序为94 ℃ 4 min;94 ℃ 45 s,53 ℃ 1 min,72 ℃ 2 min,35 个循环;72 ℃ 10 min;4 ℃保温。
  ⑤ 构建贝叶斯系统发育树:取5 μL PCR反应产物用1%的琼脂糖凝胶电泳(100 V, 100 mA)分离。电泳后经EB染色,紫外检测仪上观察记录和拍照。由上海生工生物技术公司进行测序,测序结果经人工校对后与GenBank数据库中的已知序列进行BLAST比较,并从数据库获得相关种属序列,构建贝叶斯系统发育树。
  2结果与分析
  2.1山西短颈剑线虫的形态分析
  显微观察结果见图1a~h。雌线虫经热杀死后呈腹面弯曲的“C”形,体长1.71~2.26 mm,两端渐细。唇区圆形,缢缩明显,高度为(3.7±0.6)μm (2.3~5.2 μm),侧器孔为马鞍状;齿尖针细长、高度硬化,长度为(87.0±3.3)μm (76.2~105.3 μm);齿针导环为双环,后环高度骨化,后导环到前端距离为(72.3±2.1)μm (64.4~78.0 μm);齿尖针基部呈叉状,齿托基部呈显著的凸缘状,凸缘处体宽为(35.8±2.7)μm (30.5~42.4 μm);阴门位于体长中间偏上,子宫内无特殊分化, 生殖腺对生、均发育完全,生殖腺较短、前后卵巢长度相等。尾短圆锥形,有轻微指状突起,尾长略长于肛门处体宽。未见雄虫。
  3讨论
  剑线虫属是线虫门中种类最多的一个属,其分类方法繁多, 但剑线虫属内种的多歧检索表得到了全世界的普遍接受。基于Loof等[711]多歧检索表,从山西太谷松树根部得到的剑线虫特征代码为A2B?C3D5/(6)F2G1H2I4,但是据Lamberti等[12]的统计,在美洲剑线虫组内已被描述的组内种有49个,其形态特征十分相似,也没有明显的种间差异,在剑线虫属形态分类多歧检索表中[6]它们应用相同的鉴定代码,很难将其依据形态区分。
  剑线虫的鉴定目前普遍采用的方法是rDNARFLP。Vrain等[5,13]应用此方法区分了16个美洲剑线虫群体rDNA中ITS区的特征;Knoetze等[14]和Ni等[15]运用rDNARFLP方法分别鉴定了南非和中国台湾的一些剑线虫属群体。随着剑线虫属分子分类研究的不断丰富,利用某些基因区段特别是rDNA的分子系统发育分析的研究越来越引起线虫界的普遍接受[1618],基于rDNAITS、D2D3序列构建的系统发育树不仅从一定水平上揭示了剑线虫属的美洲剑线虫组Xiphinema americanum group内种群间的亲缘关系及与其他种间关系,也从另外一个角度证明了在山西太谷松树根际得到的剑线虫与X.brevicollum亲缘关系较近。
  基于形态特征与贝叶斯系统发育树的双向研究表明:在山西太谷县松树根际发现的这一美洲剑线虫为X.brevicollum。
  参考文献
  [1]Lamberti F, Hockland S, Agostinelli A, et al. The Xiphinema americanum group. Ⅲ. Keys to species identification[J].Nematologia Mediterranea, 2004, 32(1):5356.
  [2]Luc M, Coomans A, Loof P A A, et al. The Xiphinema amerianum group (Nematoda: Longidoridae). 2. Observation on Xiphinema brevicollum Lorfello da Costa, 1961 and comments on the group [J]. Fundamental and Applied Nematology, 1998, 21(5): 475490.   [3]武扬,刘斌,梁定东,等.一种改进的植物线虫快速固定和脱水方法[J].浙江大学学报(农业与生命科学版),2006,32(2):123126.
  [4]Wu Y,Zheng J,Robbins R T.Molecular characterization of a Xiphinema hunaniense population with morphometric data of all four juvenile stages [J].Journal of Nematology,2007,39(1):3742.
  [5]Vrain T C. Restriction fragment length polymorphism separates species of the Xiphinema americanum group[J]. Journal of Nematology, 1993, 25(3): 361364.
  [6]De Ley P, Felix M A, Frisse L M,et al. Molecular and morphological characterisation of two reproductively isolated species with mirrorimage anatomy (Nematoda: Cephalobidae)[J]. Nematology, 1999, 1: 591612.
  [7]Loof P A A, Luc M. A revised polytomous key for the identification of species of the genus Xiphinema Cobb,1913 (Nematoda: Longidoridae) with exclusion of the X.amerieanumgroup: Supplement1 [J].Systematic Parasitology,1993, 24:185189.
  [8]Loof P A A, Luc M. A revised polytomous key for the identification of species of the genus Xiphinema Cobb, 1913 (Nematoda: Longidoridae) with exclusion of the X.americanumgroup [J]. Systematic Parasitology, 1990, 16(1): 3566.
  [9]Loof P A A, Coomans A, Baujard P. On five species of the genus Xiphinema Cobb, 1913(Nematoda: Longldoridae) recently described from India [J].Nematology, 2001,3: 277283.
  [10]Loof P A A, Luc M, Baujard P.A revised polytomous key for the identification of species of the genus Xiphinema Cobb, 1913 (Nematoda: Longldoridae) with exclusion of the X.americanumgroup:Supplement 2 [J]. Systematic Parasitology, 1996, 33:2329.
  [11]Loof P A A, Luc M, Coomans A. The Xiphinema amerieanum group (Nematota:Dorylaimida). 1.Comments upon the key to species published by Lamberti and Carone (1992)[J]. Fundamental Applied Nematology, 1993,16(4):355358.
  [12]Lamberti F,Molinari S,Moens M,et al. The Xiphinema americanum group.1. Putative species,their geographical occurrence and distribution,and regional polytomous identification keys for the group [J].Russian Journal of Nematology, 2000,8(1): 6584.
  [13]Vrain T C,Wakarchuk D A,Levesque A C,et al. Intraspecific rDNA restriction fragment length polymorphism in the Xiphinema americanum group [J].Fundamental and Applied Nematology, 1992,15(6): 563573.
  [14]Knoetze R, Burger J T, Meyer A J. Discrimination of some Xiphinema species from South Africa by rDNARFLP analysis[J].African Plant Protection,2000, 6(2):2530.
  [15]Ni H F,Cheng Y H,Chen R S,et al. Discrimination of Xiphinema species from Taiwan by rDNARFLP analysis [J].Plant Pathology Bulletin, 2003, 12(4): 235241.
  [16]He Yu, Subbotin S A, Rubtsova T V,et al. A molecular phylogenetic approach to Longidoridae (Nematoda: Dorylaimida)[J].Nematology, 2005,7:111124.
  [17]Oliveira C M G, Hubschen J, Brown D J F,et al. Phylogenetic relationships among Xiphinema and Xiphidorus nematode species from Brazil inferred from 18S rDNA sequences [J].Journal of Nematology, 2004,36(2): 153159.
  [18]Ye W M, Szalanski A L, Robbins R J. Phylogenetic relationships and genetic variation in Longidorus and Xiphinema species (Nematoda: Longdoridae) using ITS1 sequences of nuclear ribosomal DNA [J].Journal of Nematology,2004,36(1):1419.
  (责任编辑:杨明丽)
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