毛刺線蟲科(Trichodoridae)一些種群形態(tài)及分子系統(tǒng)學研究.pdf

1、毛刺屬(Trichodorus Cobb,1913)和擬毛刺屬(Paratrichodorus Siddiqi,1974)線蟲是一類重要的植物外寄生線蟲,可寄生于植物根部,影響根系生長,甚至引起根部生長停滯,導致植物短粗根病。屬內(nèi)的許多種(群體)還是一些植物病毒的傳播介體,對許多經(jīng)濟作物如花卉、蔬菜、農(nóng)作物、果樹等都造成嚴重的經(jīng)濟損失,世界上許多國家和地區(qū)均將此類線蟲列為檢疫對象。毛刺屬和擬毛刺屬線蟲許多種群的形態(tài)特征極為相似,僅依賴形

2、態(tài)學的分類鑒定費時費力。本研究在對我國13省市植物根圍和比利時進境杜鵑上毛刺線蟲樣品形態(tài)學及分子特征比較的基礎(chǔ)上,報道了我國毛刺屬、擬毛刺屬主要種群的形態(tài)特征、分布和rDNA分子特征,主要研究結(jié)果如下:
　　 1.通過對國內(nèi)北京、山東、山西、河南、江蘇、安徽、湖南、重慶、浙江、福建、云南、海南和廣東等13省市及比利時進境杜鵑等植物根圍1546份土壤樣品的分離和鑒定發(fā)現(xiàn):6.3％的樣品中有毛刺屬、擬毛刺屬線蟲群體;總計在23份樣品

3、中發(fā)現(xiàn)南京毛刺線蟲(T.Nanjingensis)群體,在15份樣品中發(fā)現(xiàn)巴基斯坦毛刺線蟲(T.pakistanensis)群體,在31份樣品中發(fā)現(xiàn)胼胝擬毛刺線蟲(P.porosus)群體,在10份樣品中發(fā)現(xiàn)腎形擬毛刺線蟲(P.Renifer)群體,在8份樣品中發(fā)現(xiàn)較小擬毛刺線蟲(P.minor)群體,分別占檢測到毛刺線蟲和擬毛刺線蟲種群總數(shù)的23.7％、15.5％、40.0％、10.3％和8.2％,表明南京毛刺線蟲、巴基斯坦毛刺線蟲、

4、胼胝擬毛刺線蟲是我國毛刺屬和擬毛刺屬線蟲的優(yōu)勢種群,腎形擬毛刺線蟲和較小擬毛刺線蟲是我國大陸首次較詳細的系統(tǒng)報道。
　　 在北京和浙江西省市的果園、桑園、觀賞性花木等多年生植物根圍分離到多個南京毛刺線蟲群體,其中該線蟲北京群體檢出率占北京樣品采集總量的39.1％,表明南京毛刺線蟲是北京市多年生植物根圍植物寄生線蟲優(yōu)勢種。通過對浙江群體與北京群體的形態(tài)及測量值比較,我們發(fā)現(xiàn)不同地理群體間形態(tài)測量值差異很小,但北京美人梅(129)群

5、體和水枸子(088)群體分別有2條、1條雄蟲僅具1枚腹中頸乳突。各群體18S RNA區(qū)擴增序列與GenBank登陸序列AJ439579、AJ439580相似百分比達到99.2～100.0％。對上述南京毛刺線蟲群體rDNA ITS1區(qū)、ITS2區(qū)和28S RNA基因中:D2D3區(qū)序列比較和酶切分析,結(jié)果顯示三段序列在南京毛刺線蟲種內(nèi)群體間都較為保守。
　　 在海南、重慶、云南、福建4省區(qū)的甘蔗、龍眼、荔枝等經(jīng)濟作物根圍分離到15個

6、巴基斯坦毛刺線蟲群體,其中福建福州、廈門、漳州該線蟲檢出率占三地區(qū)樣品采集總量的20.6％,福建群體占本研究中巴基斯坦毛刺線蟲群體總量的80％,顯示巴基斯坦毛刺線蟲是福建果園毛刺線蟲優(yōu)勢種。本文也是巴基斯坦毛刺線蟲在海南和重慶的首次報道。巴基斯坦毛刺線蟲雄蟲具3枚腹中頸乳突,通常排泄孔位于CP2和CP3之間。但本研究中福建六群體(代碼分別為108、109、114、119、121、122)雄蟲分別有11.1％、15.4％、14.3％、15

7、.4％、15.4％、23.1％排泄孔位于CP1與CP2之間。各群體18S RNA區(qū)序列相似度達到99.3～100.0％,且與GenBank登陸序列AJ439581、AJ439582相似度較高,為98.5～99.3％。對上述巴基斯坦毛刺線蟲群體rDNA中ITS1區(qū)、ITS2區(qū)和28S RNA基因中D2D3區(qū)序列比較和酶切分析,結(jié)果顯示三段序列在巴基斯坦毛刺線蟲種內(nèi)群體間都較為保守。
　　 通過對中國(浙江寧波和杭州)、日本及韓國十

8、七群體的形態(tài)測量值比較,明確了雪松毛刺線蟲雌、雄蟲瘤針在種內(nèi)群體間存在較大的變異,可根據(jù)瘤針長短將該種分為兩組,即長瘤針組和短瘤針組,且在中日韓三國報道的群體中均存在長、短瘤針組線蟲。對浙江群體18S RNA區(qū)、ITS1區(qū)、ITS2區(qū)及28S RNA基因中.D2D3區(qū)擴增產(chǎn)物酶切和測序比較顯示四段序列在雪松毛刺線蟲種內(nèi)群體間具有較高的保守性。
　　 根據(jù)形態(tài)學和分子特征兩方面特征記述了毛刺線蟲一個新種(Trichodorus n

9、.sp.),該新種模式生境為浙江杭州枇杷根圍,在Decraemer與Baujard(1998)的多歧檢索表中代碼分別為:雌蟲D1-C1-L2-K2-A1(2)-B2-E3-F2(1)-G?-H3-12/3-J1-M1-N1-O1-P1-Q?-R?-S5,雄蟲F3-D3-P2-A1(2)-B2-C1-E0-G0-H3-12-J2-K3-L1-M2/7-N1-O5。新種形態(tài)與T.Tricaulatus較為近似,但雌蟲陰道形狀、雄蟲交合刺形態(tài)

10、和長度等都存在明顯的差異,在多歧檢索表中相應(yīng)代碼均不同(雌蟲新種為H3,T.tricaulatus為H1;雄蟲新種為C1-M2/7,T.tricaulatus為C1/2-M2/7/6)。
　　 2.在湖南、浙江、福建、云南、廣東5省區(qū)多種植物根圍采集到31個胼胝擬毛刺線蟲群體,我們從中選取數(shù)個群體密度較大群體進行了形態(tài)學研究。在各群體內(nèi)均未發(fā)現(xiàn)雄蟲,而且在雌蟲子宮內(nèi)未見精子。通過各群體18S RNA區(qū)擴增片段序列與GenBank

11、登陸序列比較,我們發(fā)現(xiàn)胼胝擬毛刺線蟲中國群體與GenBank中DQ345524相似百分比為99.7～100.0％,與AJ438059(巴西群體)相似百分比為95.5～96.1％。
　　 報道了寄生于浙江楊梅、楓樹和月季根部的腎形擬毛刺線蟲群體形態(tài)和rDNA序列信息,這是腎形擬毛刺線蟲在中國大陸的首次報道。通過與天津進出境檢疫局截獲的比利時杜鵑群體比較,發(fā)現(xiàn)中國群體與比利時群體形態(tài)、測量值、rDNA序列等信息均相近。
　　

12、 從形態(tài)學和分子特征等方面對采自中國海南、云南、福建蔬菜和果園根圍的8個較小擬毛刺線蟲群體進行了詳細地記述。通過對上述群體與美國三群體及GenBank登陸AJ438053(葡萄牙)、AJ438054.(巴西)、AJ438056(美國)18S RNA區(qū)序列比較發(fā)現(xiàn)各群體間相似度達到99.1～100.0％。這是較小擬毛刺線蟲在中國大陸形態(tài)特征和地理分布的首次較詳細的系統(tǒng)報道。
　　 3.基于18s RNA基因中部分區(qū)段、rDNA-I

13、TS1區(qū)、rDNA-ITS2區(qū)和28S RNA基因中D2D3區(qū)序列的特征構(gòu)建了本研究中毛刺屬及擬毛刺屬線蟲不同種群系統(tǒng)發(fā)育樹。首次報道了雪松毛刺線蟲、毛刺屬新種及中華胞囊線蟲的rDNA信息。
　　 4.分別利用NEMF1/18S和A/18S兩對引物對墊刃目、滑刃目、矛線目、三矛目94個植物寄生線蟲種群18S RNA基因區(qū)進行了PCR擴增,用Mega4軟件對所得序列構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹,研究發(fā)現(xiàn)引物對A與18S作為上下游引物進行PCR擴