松材线虫与伴生微生物的生态关系

松材线虫是重要的外来有害生物,造成松树大量死亡,带来严重的经济损失和生态破坏.松材线虫与伴生微生物存在密切的生态关系.本文综述了松材线虫伴生微生物的种类及其在松材线虫繁殖和致病过程中的重要生态作用,从微生态系统角度对松材线虫病进行探讨.伴生真菌能为松材线虫提供食物,维持松材线虫次生侵染循环,提高分散型第三龄幼虫在种群中的比例,利于松材线虫侵染扩散;伴生细菌能够提高松材线虫致病性,促进其繁殖,并菌有助于松材线虫降解松萜类物质,从而提高松材线虫的适应性.     

松材线虫对其携带的细菌繁殖的影响

1.引言松材线虫病（Bursaphelenchus xylophilus）是松树的一种毁灭性病害,在日本、中国、韩国和北美、尼日利亚和葡萄牙等国家蔓延,造成了巨大经济损失,其中以日本和中国受害最重.一直认为松材线虫是引起该病的唯一病原,但近十几年来的研究发现,细菌在致病过程中可能起着重要作用,相继从病木和松材线虫体上分离到能对黑松苗有致萎活性的细菌.赵博光等首次根据实验提出松材线虫病是线虫和细菌共同侵染引起的复合侵染病害的假说,并在以后的试验中得到了验证.关于松材线虫对其细菌繁殖的影响研究鲜有报道.本试验采用从感病松树上分离并鉴定了的细菌菌株中选取假单胞属7株、其它属的细菌菌株3株,     

化学通讯在松材线虫侵染和扩散中的作用

松材线虫为外来入侵种 ,由其引起的松材线虫病正在我国迅速扩散蔓延 ,造成我国部分地区松林资源的毁灭性破坏。松材线虫病的发生和流行与媒介天牛、寄主植物、共生真菌和细菌密切相关 ,松材线虫 -墨天牛 -松树 -共生微生物之间存在着广泛的化学联系 ,它们通过化学互作 ,调控松材线虫的行为 ,影响松材线虫的侵染和扩散     

黑松与松材线虫互作早期NO应答信号与外在因子的关系

松树与松材线虫互作中,NO作为重要的信号分子参与调控寄主对松材线虫入侵的应答反应,但松材线虫入侵寄主后,是松材线虫还是其代谢产物激发寄主体内NO应答信号尚不明确.本研究用松材线虫活体、线虫分泌物、虫体研磨液等分别接种黑松,研究接种早期黑松体内NO合成酶(NOS)活性和NO含量变化与后期松树症状发展的关系.结果表明:采用虫体研磨液、线虫分泌物处理后黑松体内NOS活性和NO含量均升高;各处理黑松外部均出现感病症状.说明在松树与松材线虫互作中,除线虫活体作用外,线虫体或分泌物中的物质也可激发松树体内NO应答信号的表达,诱导下游应答响应的发生,导致黑松感病.15 ～25℃条件下,随着温度升高,接种黑松体内NOS活性增强,NO含量升高,感病症状出现较早;随着干旱胁迫程度的增强,接种黑松体内NOS活性、NO含量大致呈逐步升高趋势,感病症状也较早出现.在一定范围内,温度升高和干旱程度加剧可诱发感病黑松体内NO相关信号途径表达增强,并加速病程发展.表明在一定条件下,高温干旱环境有利于松材线虫病的发生可能与寄主体内NO应答信号增强有关.     

侵染线虫病毒研究概述

研究侵染线虫的病毒是为了能够深入的了解线虫的生理机制,从而更好地利用线虫资源。该文综述了11种已经报道的侵染线虫病毒的基因组结构和线虫病毒对寄主的侵染机制,旨在从寄生病毒的角度揭示病毒与线虫的互作关系,并对线虫病毒的研究方向提出展望和建议,为深入研究和利用线虫病毒提供参考。     

松材线虫病发生及防控现状

松材线虫在20世纪30年代就由美国的Steiner和Buhrer作为新种报道,但直至1971年才在日本被确认是引起松树枯死的原因。目前松材线虫在世界上分布还不很普遍,但对世界松林构成严重威胁。本文介绍了松材线虫发生及防控现状,着重介绍了松材线虫在世界的分布、寄主植物、传媒昆虫及管理现状。针对我国松材线虫病的发生和防控现状,探讨了我国松材线虫病防控对策和提出展望。     

Fast R-CNN深度学习和无人机遥感相结合在松材线虫病监测中的初步应用研究

松材线虫病因其破坏性强、传播速度快和防治难度大等特点,严重威胁着我国的松林资源.及时发现、定位和清理病死松树是控制松材线虫病蔓延的有效手段.本研究利用小型无人机获得松材线虫病疫点的可见光和多光谱的航摄影像.根据松树针叶颜色变化,将松材线虫Bursaphelenchus xylophilus侵染的松树分为病树和枯死树两种类型.将无人机遥感正摄影像图切割成瓦片图,根据不同植被指数的特征差异,筛选出含病树和枯死树的瓦片图.训练Fast R-CNN深度学习框架形成最终模型,通过模型运算获得病枯死松树的分布地图及坐标点位置.研究结果显示Fast R-CNN深度学习和无人机遥感相结合能有效识别出病树和枯死树,正确率分别达到90％和82％,漏检率分别为23％和34％,可为大面积监测松材线虫病的发生现状和流行动态、评估防控效果和灾害损失提供技术支撑.     

季也蒙假丝酵母对松材线虫病的抑制作用

松材线虫病是重要的森林病害,该病与松材线虫携带的病原菌和松树的内生病原菌密切相关。在室内条件下,初步研究了从人工培养的松材线虫上分离到的菌株C对松材线虫病的抑制作用。在健康的水培马尾松枝上分别接种松材线虫接种液、菌株C接种液、松材线虫与菌株C的混合接种液。处理后松枝的相对重量与相对蒸腾强度均为:接种菌株C的松枝>混合接种的松枝>接种线虫的松枝。处理后15d时,接种线虫的松枝与混合接种的松枝的相对重量有显著性差异(p<0.05)。接种线虫松枝的存活期显著短于其它处理松枝的存活期(p<0.05)。接种菌株C的针叶褐变株数少于接种线虫的松枝,两者有显著性差异(p<0.05)。从接种线虫和混合接种的所有松枝中都分离到松材线虫,且分离出的线虫量没有显著性差异。将8个月生的断根马尾松苗插入菌株C的查彼培养液的滤液中培养,6d后松苗的平均感病指数和感病株率均显著少于对照(p<0.05)。这表明,菌株C对松材线虫病有抑制作用,菌株C培养液中产生的某些代谢物质有利于松苗的抗病和存活。菌株C可能抑制了松树上的内生病原菌和松材线虫携带的病原微生物,或提高了松树的生长力和抗逆能力。经电子显微镜观察并参照AP I 20 C AUX鉴定系统鉴定,菌株C为季也蒙假丝酵母C and id a gu ilierm ond ii。     

松材线虫自然侵染后松树还原糖与矿质营养元素的变化

实验测定了马尾松Pinus massoniana、黑松Pinus thunbergii在松材线虫Bursaphelenchus xylophilus自然侵染状态下针叶内还原糖及矿质营养元素的变化趋势。结果表明,两种松树随病程发展针叶内还原糖及N元素含量均逐渐降低;其余矿质元素含量变化不一。表明由于松材线虫的侵入,破坏了植物的组织结构,影响了寄主的新陈代谢和物质循环,继而影响到对各种元素的吸收、转移及利用。     

云杉花墨天牛成虫对四种寄主松树的取食偏好性

【目的】近年来,松材线虫病扩散到我国的中温带地区,云杉花墨天牛Monochamus saltuarius成为该地区松材线虫的新媒介昆虫。由于中温带地区松材线虫危害松树种类较多,本研究对云杉花墨天牛成虫对4种寄主松树的取食偏好性进行测定,为明确云杉花墨天牛成虫补充营养特性,进而为中温带地区松材线虫病和云杉花墨天牛监测与防治工作提供理论依据。【方法】2020年5月云杉花墨天牛羽化前,在辽宁省抚顺市大伙房实验林场采集被云杉花墨天牛侵入的红松Pinus koraiensis疫木,锯成1 m长木段,两端蜡封,置于养虫笼内,每天收集初羽化的云杉花墨天牛成虫。养虫笼内四角分别放置寄主植物红松、油松P. tabulaeformis、樟子松P. sylvestris var. mongolica和长白落叶松Larix olgensis 3年生树苗,将同一天羽化的5对雌雄成虫配对放入养虫笼中央,调察其在不同寄主松树上的日均取食频次和在寄主松树各部位的日均取食量。【结果】云杉花墨天牛成虫主要停留在油松上,日均取食频次为7.05±3.87次/d,其次是红松、长白落叶松上,停留在樟子松上的频次最少,日均取食频次仅有1.02±0.81次/d;各种寄主松树上雌雄成虫间的日均取食频次差异显著。云杉花墨天牛成虫在4种松树上的日均取食量存在显著差异,其中对油松的日均取食量最高,为129.14±50.23 mm²,占取食总量的62.89%;其次是对红松、长白落叶松,对樟子松的日均取食量最低,为9.87±11.02 mm²,仅占取食总量的4.81%。另外,云杉花墨天牛成虫在同种松树植物的不同部位上取食量差异显著,在4种松树上均主要取食嫩枝。【结论】从云杉花墨天牛成虫补充营养期间在不同松树上取食频次和取食量分析,云杉花墨天牛对油松的选择性明显高于其他3种松树。     

中国科学院动物研究所松材线虫快速取样技术在湖北试验取得成功

中国科学院动物研究所有关专家与湖北省联合开展的一项技术试验取得成功，最快只需2h就能检测出有“松树癌症”之称的松材线虫病。松材线虫病是世界上最具危险性的森林病害之一，松树感染此虫害后40d即可死亡。按照传统的方法，必须经过取样、锯末、浸泡分离等程序，需要一两天时间才能得出检测结果。采用松材线虫快速取样技术，     

松材线虫对媒介天牛和寄主松树化学信息信号的识别与利用

当环境恶化时繁殖型线虫可以改变自身发育模式进入扩散周期,并利用环境化学信息准确寻找适宜生存的健康寄主或食物,进行短距离迁移。伞滑刃属植物寄生线虫的扩散迁移需要借助媒介昆虫的携带。松材线虫在松树死亡后就会形成分散型3龄线虫,并准确定位墨天牛属老熟幼虫,90％以上聚集于蛹室周围,形成“蛹室效应”,并被天牛携带到新寄主,1头天牛有时可携带上万条松材线虫。中国科学院动物研究所森林害虫化学生态组最新研究揭示了松材线虫扩散迁移的化学信息机制：线虫如同昆虫一样可以辨别信息混合物比例。     

丝状真菌杀松材线虫代谢产物研究进展

松材线虫病是破坏我国森林生态系统最为严重的病害,具有极强的传播性和破坏性,防治此种病害迫在眉睫。基于对物理和化学方式防治松材线虫的研究,对环境友好度最高的生物防治具有更广的研究前景。丝状真菌及其次级代谢产物,来源于自然,与传统的化学杀线虫药剂相比,对环境影响较小,针对松材线虫的致死作用更为专一,因此,从丝状真菌的次级代谢产物中分离获得杀松材线虫活性产物并测定其结构和活性,对于松材线虫病的防治具有重要意义。本文对丝状真菌产生的具有杀松材线虫活性产物的结构、活性展开综述,发现近二十年共有57个活性产物被发现,且结构多种多样,活性差别较大,为了更好地开展此领域的研究,本文对所有产物的结构和活性进行了系统总结,最后又对该领域的研究进行了总结和展望,以期对松材线虫病的生物防治和丝状真菌杀松材线虫次级代谢产物的深入研究提供参考。     

松材线虫及其传媒松墨天牛的监测和防治现状

松材线虫起源于北美大陆。1 982年侵入中国。松材线虫能引起一种林业上最具危险性、毁灭性的病害“松材线虫病”。松材线虫病的病因复杂,传播途径多样,不同国家地区对其采取的监测和防治策略也有所差异。目前,该病局限分布于北美和东北亚,但在世界范围内其扩散趋势日益明显。该文简要从监测预警,物理、化学、生物等防治方法、以及监测防治中存在问题和发展趋势等方面概述了国内外松材线虫Bursaphelenchusxylophilus及其关键传媒松墨天牛MonochamusalternatusHope的研究现状,对制定适宜我国的松材线虫病监测和防治策略有借鉴和参考价值。     

昭阳区松材线虫病的潜在风险分析及防控对策初探

松材线虫病是一种寄主范围广,适应性强,传播迅速,没有十分有效的防治方法,破坏性极大的松树病害,昭阳区虽未发现此病,但通过对自然条件、社会条件的分析可知,具有十分适合其发生危害的客观条件。近年来对松科植物原木和制品需求量不断加大,松材线虫病给昭阳区的森林安全构成了极大潜在风险和威协,因此,应主动介入对该病的认识和防控,拒该病于区门之外。     

H2O2在黑松-松材线虫早期互作应答中的调控作用

松材线虫病已对中国森林资源以及生态环境造成严重破坏和威胁.近年信号分子H2O2在植物病害中的作用已成为研究热点,然而对松树-松材线虫互作中H2O2方面的功能研究不多见.本实验以三年生黑松(Pinus thunbergii)为材料,通过施用外源H2O2供给剂和抑制剂(AsA)探讨H2O2对松树-松材线虫互作体系中抗氧化保护酶、苯丙烷代谢途径的调控作用;同时对黑松感染松材线虫后体内H2O2产生的酶途径加以研究.结果表明,外源H2O2处理提前诱发了染虫黑松体内H2O2含量大幅度升高;AsA可在接种早期抑制染虫黑松体内H2O2含量,推迟了H2O2大量积累的发生.同步测定染虫黑松体内相关酶活性发现,外源H2O2处理后,染虫黑松体内APX和CAT活性下降幅度更大,MDA含量、PAL酶活性均提前积累;而外源AsA处理则推迟染虫黑松体内APX和CAT活性大幅下降的发生,延迟且削弱了MDA含量大量积累的发生和累积程度,PAL酶活性升高也滞后.同步观察黑松感病症状,发现H2O2处理组染虫黑松发病最快;仅接种松材线虫处理组次之;AsA处理组染虫黑松发病最慢.这表明,受松材线虫侵染后,黑松体内大量累积的信号分子H2O2可影响寄主体内抗氧化保护酶活性、苯丙烷代谢途径的表达,进一步影响了感病症状的表达.对黑松体内H2O2产生酶来源研究发现,黄嘌呤氧化酶(XO)抑制剂别嘌呤醇和NADPH氧化酶抑制剂二亚苯基碘(DPI)处理均能明显抑制黑松体内H2O2含量,说明XO和NADPH氧化酶均是黑松与松材线虫互作体系中内源H2O2合成的重要酶.     

松材线虫病致病机理研究进展

松材线虫病是由松材线虫、寄主植物、媒介昆虫、伴生真菌和细菌、人类经济和物流活动及环境因素等多种因素交织作用形成的复杂病害系统。该病1982年发现以来至今一直是我国最为严重的森林灾害,其致病机理至今仍然没有定论,因此也制约着有效防控技术的产出。本文主要从松材线虫病的病原、致病机理、致病基因、松材线虫致病的生态学过程等方面综述了松材线虫病致病机理的研究进展,为松材线虫病的进一步研究和有效防控技术的产出提供参考。     

植物根际益生细菌代表性菌株贝莱斯芽孢杆菌FZB42对松材线虫的抑杀性

【目的】由松材线虫导致的松树萎蔫病是松树的毁灭性病害,也是我国最主要的林业病害之一。本研究测评了在农业上广泛使用的、我国微生物肥料行业主要菌种资源之一——贝莱斯芽孢杆菌,对松材线虫的潜在抑杀性能。【方法】选用贝莱斯芽孢杆菌的代表性菌株FZB42为材料,测定对不同条件下的菌液上清、不同菌株的菌液上清、细菌素plantazolicin的提取物以及菌体直接接触等方式,对松材线虫死亡率/存活率的影响,并构建FZB42生物膜合成缺损菌株,测定比较其对松材线虫存活率的影响。【结果】相比于Landy培养基,使用LB培养基得到的菌液上清,对松材线虫具有明显抑杀性,培养48h的菌液上清比培养24h的菌液上清抑杀性更强,同时,菌液上清的抑杀效能随浓度升高及处理时间增长而有所增加。其中,使用培养48h后收集的LB菌液上清处理48h,松材线虫死亡率可高达约50%。之前报道对秀丽隐杆线虫有杀线虫活性的细菌素plantazolicin,经不同突变株上清以及plantazolicin提取物测试,被证实对松材线虫无抑制作用。直接接触实验表明,尽管FZB42的生物膜形成作用会刺激松材线虫提高抗胁迫能力,但整体而言,菌体接触对松材线虫亦有明显抑杀效果。【结论】本研究通过严格细致的测试证明,贝莱斯芽孢杆菌FZB42对松材线虫具有抑杀性,该抑杀作用的分子基础和作用机理有待深入挖掘,但其与plantazolicin无关。作为安全性好、研究开发程度高的一类生防菌株,贝莱斯芽孢杆菌在防治松材线虫病方面的潜在价值值得关注。     

松材线虫侵染的马尾松人工林细根形态及生物量分异特征

中龄林的马尾松受松材线虫侵染后,林木生长、生理生化指标、群落多样性等会发生异质性变化,但是,针对患病林木地下细根的响应尚不清楚。本研究以松材线虫疫区患病马尾松和健康马尾松为研究对象,采用土柱法,分0-15 cm和15-30 cm土层,对细根进行分级研究,定量分析1-5级细根的形态、生物量以及养分元素,探讨松材线虫侵染的马尾松人工林细根形态、生物量以及养分元素的分异特征。结果表明:(1)患病马尾松人工林细根的健康状态与根长密度、生物量呈极显著正相关(P<0.01),低级根(如1级根)患病后,响应会更加强烈。(2)马尾松人工林患病后,细根有效磷、速效钾浓度会显著降低(P<0.05),而全氮、钙浓度会显著升高(P<0.05)。(3)松材线虫病使林分的土壤有机质含量显著高于健康林分(P<0.05),而土壤速效钾含量会显著低于健康林分(P<0.05)。以上结果表明,松材线虫侵染的马尾松人工林会在细根形态、细根养分和土壤养分上会发生特异性响应,揭示了松材线虫病对马尾松人工林地下细根的影响,旨在为松材线虫病防治提供一定参考。     

松材线虫和拟松材线虫体内细菌的透射电镜观察及分离鉴定

【目的】松材线虫是松树萎蔫病的病原,拟松材线虫在形态等方面与松材线虫极其相似。关于两种线虫与细菌的研究多集中于体表伴生细菌。本文要揭示松材线虫和拟松材线虫体内是否存在细菌。【方法】对松材线虫和拟松材线虫进行透射电镜观察;并采用1%升汞和抗菌素混合液对两种线虫虫体进行体表消毒后研磨,制备悬浮液涂布NA平板;通过生理生化测定和16S rDNA序列分析鉴定细菌种类。【结果】松材线虫和拟松材线虫透射电镜照片显示在两种线虫肠道内均发现细菌;体表无菌的松材线虫和拟松材线虫共分离到3株体内细菌;这3株细菌分别属于寡养单胞菌属(Stenotrophomonas)和爱文氏菌属(Ewingella)。【结论】松材线虫和拟松材线虫体内均存在细菌;这些细菌对这两种线虫可能具有一定的生理生态作用。本文是松材线虫和拟松材线虫体内存在细菌的首次报导。