植物响应寄生线虫侵染机制的研究进展

植物寄生线虫(plant parasitic nematode,PPN)是一类重要的植物病原物,它们分布广泛,适应性强,通过与寄主植物建立长期、稳定的寄生关系对粮食作物、园艺作物以及森林植物构成严重危害.其中,根结线虫(root-knot nematode,RKN)和孢囊线虫(cyst nematode,CN)是影响最...     

RNAi在植物寄生线虫中的研究及应用

植物寄生线虫寄生于植物体内,引起植物病害,危害寄主植物,其危害仅次于真菌病害,每年都会对全世界主要农作物造成严重损失。由于传统的防治植物寄生线虫策略的诸多局限性,近年来,随着RNAi技术日趋成熟,越来越多的研究者开始着手于运用该项技术来防治植物寄生线虫。本文主要介绍了RNAi在对线虫生长繁殖,侵染及运动起作用的基因的功能的研究,对培育转抗线虫基因作物的中应用及参与互作的植物基因沉默在抑制线虫方面的应用及研究进展。     

福建南部植物线虫的研究——Ⅰ.垫刃目的种类

许多作物由于植物线虫寄生而产生严重病害,损失常常很巨大。国外一些国家曾统计,一地区农作物因植物线虫寄生损失达年收成的10％左右,经济上损失以若干亿美元计算。我国是一农业国,在辽阔的土地上栽培各种经济作物,据初步了解几乎全国各地,各种作物都有植物线虫寄生。但关于各地各种作物线虫种类、区系分布、对作物危害情况及传播规律等方面的资料都极贫乏。如何提高各种作物的单位面积产量,除各种农业技术上的措施以外,寄生虫病害的问题也是一个应注意的方面。作者近年来检查我省南部     

巴斯德芽菌(Pasteuria spp.)基因组研究概况

巴斯德芽菌(Pasteuria spp.)为一类产内生芽胞、低G+C含量的革兰氏阳性菌。迄今为止,除了专性寄生水蚤的分支巴斯德芽菌外,已发现的巴斯德芽菌多为植物病原线虫的专性寄生菌,因此巴斯德芽菌作为最具潜力的植物线虫生防因子受到越来越多的重视。为了研究巴斯德芽菌的专性寄生机制及其遗传进化规律,各国科研人员相继开展了基因组学研究。本综述重点介绍分支巴斯德芽菌、穿刺巴斯德芽菌和P.nishizawae的基因组学研究进展。     

植物寄生线虫效应蛋白功能分析方法的研究进展

植物寄生线虫在侵染寄主过程中分泌许多与寄生相关的蛋白,这一类蛋白称为效应蛋白,这些效应蛋白在植物细胞内发挥各种作用,从而有利于线虫侵染、寄生和生长发育。研究这些效应蛋白的功能对于掌握线虫侵染植物的分子机理非常重要,也是寻找新的植物线虫病害防治方法的理论基础。对目前应用于研究植物寄生线虫效应蛋白功能的主要方法进行了概述。     

定位试验地耕层土壤植物寄生线虫空间分布特征

采用经典统计学与地统计学相结合的方法,对中国科学院沈阳生态实验站定位试验地耕层土壤中植物寄生线虫的空间分布特征进行研究。结果表明,在田间尺度下螺旋属（Helicotylenchus）、垫刃属（Tylenchus）是上下两层土壤中植物寄生线虫的优势属,矮化属（Tylenchorchychus）为下层土壤中的优势属,这3个属线虫数量占植物寄生线虫总数的92％。除下层矮化属线虫外,上下两层土壤中植物寄生线虫空间变异为48％-100％,其空间自相关范围为35～91m。克里格插值分析表明,上层土壤中植物寄生线虫总数与螺旋属线虫数量、上下层土壤中垫刃属线虫数量呈现出相似的空间分布格局。这些结果反映了不同属的植物寄生线虫沿水平和垂直方向活动性上的差异;由此可以进一步推测垫刃属和矮化属线虫向下迁移能力强于螺旋属线虫。     

NH+4-N和NO-3-N肥对大棚黄瓜根际土线虫群落组成及其多样性影响

研究了两种形态氮肥,硝态氮(NO-3-N)和铵态氮(NH+4-N),对大棚黄瓜整个生长期内土壤线虫的群落组成及其多样性的影响差异.结果表明:在黄瓜的整个生育期内,NO-3-N和NH+4-N抑制了土壤线虫总量.在黄瓜各生长阶段,土壤线虫总量在NO-3-N和NH+4-N处理下,均无显著性差异.两种形态氮肥处理后,垫刃属和伪垫刃属仍为优势属,而小杆科从常见科变为优势科,其平均相对丰度为NO-3-N处理高于NH+4-N处理.土壤线虫群落中各营养类群较稳定,但植物寄生线虫与非植物寄生线虫出现频率的变化趋势相反.NO-3-N和NH+4-N处理后,植物寄生线虫出现频率的变化趋势由高到低;非植物寄生线虫出现频率的变化趋势则都是由低到高.在度量土壤线虫群落多样性的指标中,多样性指数(H′)、丰富度指数(SR)较好地反映了不同形态氮肥的施用对大棚黄瓜土壤线虫多样性的影响.与NH+4-N处理相比,NO-3-N更有利于提高土壤线虫的多样性和稳定性.     

RNA干扰在植物抗根结线虫病基因工程应用中的研究进展

植物根结线虫病对农业生产的危害连年加重,以轮作和化学农药为主的传统防治难以满足现代农业生产的需要.以常规的抗性育种和表达外源蛋白为主的抗线虫转基因育种主要受限于抗性基因的匮乏.而近来RNA干扰技术的应用为抗线虫基因工程带来新的突破,通过构建RNA干扰载体,在转基因植物中表达寄生线虫重要基因的dsRNA或siRNA,并经口针取食被导入线虫体内,并引发线虫的系统性RNA干扰反应,导致其出现寄生、发育、代谢、运动等障碍甚至致死,从而使转基因植物实现对寄生线虫的抗性.本文综述了RNAi介导的抗根结线虫基因工程方面的研究进展,分析探讨了这种新的策略的特点并展望了它的应用前景.     

施用农用化学品及生防制剂对土壤线虫群落动态影响的研究

1　引　　言在农业生态系统中 ,农业管理 (如化肥、农药等农用化学品的施用等 )对土壤线虫群落组成及多样性产生了显著影响[2～ 4,7] .线虫是农田土壤中的生物因子 ,对植物的生长可以产生直接或间接的影响 .植物寄生线虫对植物的影响主要包括 3种方式 :1)通过在植物的根部取食 ,直接影响植物的营养状况 ,造成植物营养不良 ;2 )通过其口针的穿刺过程 ,传播植物病毒 ,引起植物病毒病 ;3)通过线虫取食植物根部造成的伤口 ,引起与其它植物病原物的复合侵染 .非植物寄生线虫多数是自由生活的线虫 ,在有人为影响的农田中主要是腐生线虫参与土壤中…     

生活垃圾堆肥基质草坪建植体系接种草坪土壤线虫多样性特征

通过城市生活垃圾堆肥基质草坪建植体系接种草坪土壤线虫,研究了线虫数量、科属分类、营养类群等线虫多样性变化.结果表明,接种草坪土壤线虫 4 个月后,垃圾堆肥基质中共鉴定出线虫4科7属,包括植物寄生性线虫、食真菌线虫和食细菌线虫3个营养类群;垃圾堆肥基质草坪建植体系中线虫总数明显少于土壤基质.在接种草坪线虫的土壤基质草坪建植体系中,植物寄生线虫为优势营养类群,盘旋线虫属仍为优势属,相对多度达到83.3%,显著高于本底土壤45.1%.在接种草坪土壤线虫的垃圾堆肥基质草坪建植体系中,土壤本底中处于优势属的植物寄生类线虫如盘旋线虫属和螺旋线虫属基本消失了,表明垃圾堆肥基质对植物寄生类群的生长与繁殖表现出明显的抑制作用,优势属也发生了很大变化,食细菌类群的头叶属和丽突属成为优势属,相对多度分别为67.0%和14.0%.因此,从草坪土壤线虫危害角度来说,以垃圾堆肥作为草坪基质将会为草坪植物生长创造良好的基质环境.     

秸秆还田量对植物寄生线虫群落的影响

利用运行11年的中国科学院保护性耕作长期定位试验站,开展了4个不同秸秆还田量处理即秸秆不覆盖还田(NT0)、秸秆33%覆盖还田(NT33)、秸秆67%覆盖还田(NT67)和秸秆100%覆盖还田(NT100)对植物寄生线虫群落影响的研究。本研究共分离鉴定到植物寄生线虫16个属,优势属4个,即巴兹尓属(Basiria)、垫刃属(Tylenchus)、拟盘旋属(Pararotylenchus)和短体属(Pratylenchus)。植物寄生线虫总丰度在0～10 cm土层随着秸秆还田量的增加先增加后减少,在10～20 cm土层随着秸秆还田量的增加变化很小,但两个土层不同秸秆还田量处理间植物寄生线虫总丰度差异均不显著。秸秆还田各个处理中,植物寄生线虫c-p(colonizers-persisters)类群以c-p3类群占优势。秸秆还田导致了0～10 cm土层土壤总有机碳含量增加,植物寄生线虫优势属中巴兹尔属(Basiria)和垫刃属(Tylenchus)的丰度增加,植物寄生线虫c-p2类群的相对丰度增加,以及c-p2和c-p3类群的生物量增加。秸秆还田量的增加并没有增加植物寄生线虫危害的风险。秸秆还田主要是通过影响土壤总有机碳和pH的变化来影响植物寄生线虫c-p类群。     

植物寄生线虫在我国的危害特点

早在1743年Needham第一次报道线虫能寄生小麦引起粒瘿病。1850年Hardy在野燕麦上发现有另一种寄生线虫。1859年Schacht报道了寄生甜菜的线虫,1871年Schmidt对这线虫进行描述,命名为甜菜孢囊线虫(Heterodera sckachtii)。后来又有许多学者继续报道了许多植物寄生线虫,才逐渐引起人们的注意。到1906年以后便形成一门专业学科,近三十年来更进一步得到飞速发展。迄今全世界共计发现并正式描述报道的植物寄生线虫已达140多属、2000多种。 我国的植物寄生线虫研究工作起步也早,最初是1916年章祖纯在北京发现小麦线虫引起粒瘿病。50年代便在河北、天津、北京、山东     

基因组学方法在植物抗逆性研究中的应用

由于植物抗逆性遗传极其复杂,因而植物抗逆性能(包括抗非生物胁迫如盐碱、干旱、低温等的能力和抗生物协迫如真菌、细菌、病毒和线虫的能力等)的提高受到了极大限制。近年来,基因组学的兴起对我们全面理解植物抗逆性起着革命性作用。结构基因组学将会使我们挖掘大量全新的抗逆基因,并能揭示各抗逆性基因的详细结构以及抗逆性遗传进化机理。功能基因组学将会阐明植物抗逆中的复杂的调控网络,揭示涉及抗逆蛋白的多样性。通过比较基因学的研究,可以把从模式植物上获得的抗逆遗传信息推广到基因组较复杂的植物上去。大规模的全新基因的发现及其在抗逆反应中的表达模式的研究和它们在抗逆应中作用的理解将会为利用遗传工程进行植物抗逆育种提供广阔的前景。     

氮磷输入对过度放牧退化草原土壤线虫群落的影响

线虫是陆地生态系统中数量最多的一类无脊椎后生动物,在土壤碎屑食物网中占据多个营养级,并在能量流动和养分循环中发挥重要的生态功能.土壤线虫的群落结构和多样性水平可以反映生态系统功能的变化.多年来,过度放牧等不合理的开发利用导致我国大面积的草原处在不同程度的退化之中,外源性养分输入是维持其养分平衡进而恢复其生态和生产功能的重要措施.本研究以内蒙古锡林郭勒退化草原为对象,就氮磷输入对土壤线虫丰度和群落结构的单独效应和交互效应进行了研究.本研究获得线虫38属,其中垫咽属、滑刃属、索努斯属和盾垫属是该退化草原线虫群落优势属.氮输入降低了土壤线虫总丰度、捕食杂食线虫丰度以及植物寄生线虫丰度,而磷输入提高了土壤线虫总丰度、食真菌线虫丰度、捕食杂食类线虫丰度以及植物寄生线虫丰度,氮输入抑制了磷输入对线虫总丰度、捕食杂食线虫和植物寄生线虫丰度的促进作用.氮磷输入对线虫多样性无影响,可能与不同养分输入下稳定的植物群落多样性有关.氮输入显著提升了退化草原线虫成熟度指数,降低了植物寄生线虫成熟度指数(PPI),并且能缓解磷输入对PPI和瓦斯乐斯卡指数的负面作用,表明氮输入提高退化草地土壤健康程度,促进线虫群落和食物网的稳定性.上述研究结果有助于从土壤生物学角度理解氮磷输入对退化草地恢复的影响机理.     

南方根结线虫效应因子功能的研究进展

南方根结线虫(Meloidogyne incognita)是适生区分布广、为害普遍的一类植物内寄生线虫。线虫不同寄生阶段分泌的效应因子,在"植物-线虫"互作中,除了引起线虫的无毒特征外,也通过干扰植物正常的防御反应和细胞功能,进而参与线虫的早期侵染、迁移以及后期稳定寄生等过程。现从植物细胞壁的修饰、线虫无毒蛋白、植物免疫反应的抑制、生长素和细胞分裂素信号的调控,以及植物细胞结构和基础代谢的影响等方面,介绍南方根结线虫效应因子功能的研究现状。与此同时,对南方根结线虫效应因子功能研究中所存在的问题进行讨论,并展望未来的研究方向。     

基因组学方法在植物抗逆性研究中的应用

由于植物抗逆性遗传极其复杂,因而植物抗逆性能（包括抗非生物胁迫如盐碱,干旱,低温等的能力和抗生物协迫如真菌,细菌,病毒和线虫的能力等）的提高受到了极大限制,近年来,基因组学的兴起对我们全面理解植物抗逆性起着革命性作用,结果基因组学将会使我们挖大量全新的抗逆基因,并能揭示各抗逆性基因的详细结构以及抗逆性遗传进化机理,功能基因组学将会阐明植物抗逆中的复杂的调控,网络,揭示涉及抗逆蛋白的多样性,通过比较基因学的研究,可以把从模式植物上获得的抗逆遗传信息推广到基因组较复杂的植物上去,大规模的全新基因的发现及其在抗逆反应中的表达模式的研究和它们在抗逆应中作用的理解将会利用遗传工程进行植物抗逆育种提供广阔的前景。     

植物应答逆境胁迫的蛋白质组学研究进展

逆境胁迫是制约植物生长发育、影响作物产量和质量的关键因子,揭示植物应答胁迫的分子机理一直是人们长期探索的重大课题.随着拟南芥、水稻等模式植物基因组测序的完成,植物基因组学的研究重点已经转变为功能基因组学研究,蛋白质组学是后基因组时代的新兴研究领域,它有助于人们从分子水平上了解植物耐受胁迫的机制.介绍了植物应答非生物胁迫,如盐胁迫、温度胁迫、干旱胁迫、营养胁迫和机械伤害等,以及生物胁迫,如病菌侵害的蛋白质组学最新研究进展,并探讨了利用蛋白质组学技术研究植物抗逆性方面的优势和前景.     

新疆长期棉花连作对土壤理化性状与线虫群落的影响

土壤线虫群落特征是评价和指示土壤生态系统健康状况的重要依据。本研究选取不同连作年限(5、10、15、20和25年)的棉田为样地,采用高通量测序技术,探究土壤性状和线虫群落对棉田长期连作的响应。结果表明: 棉田连作10～15年后,土壤pH、电导率显著升高,有机碳、全氮、有效磷、有效钾、硝态氮含量和土壤微生物生物量碳(MBC)显著降低。在连作棉田中共鉴定出土壤线虫3纲7目18科25属,其中螺旋属在不同连作年限的棉田土壤中均为优势属;土壤植物寄生类线虫在不同连作年限中均为优势营养类群,呈现先降低后增加的趋势,连作25年较其他连作年限植物寄生类线虫增加9.1%～208.6%,其中螺旋属线虫增加了392%。随着连作年限的增加,矮化属、茎属、Discopersicus、中环属和中轮属等植物寄生类线虫被检出。连作15年的棉田土壤中,土壤线虫丰富度指数和自由生活线虫成熟度指数显著降低,植物寄生线虫成熟度指数/自由生活线虫成熟度指数显著升高,Shannon多样性指数和瓦斯乐斯卡指数最低;有效磷和MBC是影响土壤线虫群落变化的主要环境因子。这说明棉田连作10～15年会发生土壤养分失衡,土壤线虫多样性降低,土壤食物网稳定性变差,棉花致病类植物寄生线虫增加,产生连作障碍。     

线虫的分子生物学研究

线虫在动物发育的研究及生物防治中起着巨大作用。对20世纪80年代以来有关植物寄生线虫、昆虫寄生线虫的分子生物学研究概况进行了综述。     

植物寄生线虫的化学趋性

线虫的感器主要分布在头部和尾部,其中头感器是线虫体内主要的化学感器。感器能够分泌一些物质,这些分泌物与化学感受作用密切相关。化学趋性在线虫寻找食物、寻找配偶和个体间互作等方面起重要作用;植物寄生线虫的化学趋性主要包括两个方面:一是对寄主植物的趋性,二是对性信息素的应答。电生理学技术弥补了琼脂平板法对线虫行为学测试的局限性,为线虫对化学信息素应答的分析提供了良好的技术和方法。由于化学趋性在植物寄生线虫活动中的重要作用,这方面的研究为开发新的防治技术提供重要的依据。本文就植物寄生线虫的感器、化学感受作用,电生理学分析和化学趋性在线虫防治上的应用前景等方面进行了综述。