腐烂茎线虫(Ditylenchus destructor)是一种重要的检疫性病原线虫,严重危害甘薯、马铃薯和中药材等根茎类作物。该线虫的种内分化明显,根据ITS-rDNA序列差异,国外的研究将其分为A-G 7个单倍型,但主要集中于马铃薯和甘薯的线虫群体。本研究对腐烂茎线虫中药材群体ITS-rDNA序列及其RNA二级结构进行分析,以明确其单倍型分化,并通过ITS-rDNA与28S D2-D3系统发育关系、ITS-RFLR和ITS特异性引物PCR扩增进一步验证不同群体单倍型的分化。在甘肃、青海、陕西、内蒙和黑龙江等5个省,共采集当归、党参、马铃薯和甘薯的腐烂茎线虫群体43个,其中中药材群体37个。线虫群体的ITS-rDNA序列长度为727 bp-969 bp,长度差异主要表现在ITS1区串联重复序列的数量不同,且串联重复序列在ITS1二级结构中形成了稳定的茎环,即H9螺旋。依据H9螺旋结构的有无及其差异,43个群体的ITS-rDNA序列可划分为10个单倍型。与已知单倍型(A-G)对比分析,发现其中3个单倍型分别与A、B和C单倍型一致,而另外7个单倍型与已知单倍型不同,将其依次命名为H、I、J、K、L、M和N单倍型,这7个新单倍型均来源于中药材。综合本研究和已知单倍型分类体系,腐烂茎线虫中发现A-N 14个单倍型。ITS和28S系统发育分析显示,所有单倍型群体分化为两支:A单倍型为一支,B-N单倍型为另一支。对比ITS和28S系统发育树,发现A单倍型均单独聚为一支,但B-N分支不太一致,且不同单倍型系统发育关系较为混乱。ITS-RFLP和特异性引物PCR结果显示,H和A单倍型酶切图谱和特异性片段长度相同, B和C单倍型特异性片段长度相同,但其它单倍型间存在明显差异。除K单倍型不同群体间有差异外,其它单倍型的群体间无明显差异。本研究发现了腐烂茎线虫中药材群体中存在新的单倍型,并明确了不同单倍型的差异,该结果将推动茎线虫生物学的研究进展,且对中药材腐烂茎线虫病的识别和防治具有指导意义。
禾谷孢囊线虫H. avenae是一种重要的植物病原线虫,严重影响禾谷类作物的产量。目前已在我国河南、河北、江苏、青海、西藏等16个省(市)发生危害。本研究通过人工接种试验和田间试验,利用抽穗期根系中的线虫数量指标评价了青海栽培二棱大麦 (QH2R)、青海栽培六棱大麦 (QH6R) 和西藏栽培二棱大麦 (TB2R) 对禾谷孢囊线虫的抗病性,并通过接种试验和显微观察,评价了两个高抗品种中线虫的侵染和发育情况。为更好地评价不同品种对H. avenae的抗感性,首先比较了两种常用的抗性评价方法——繁育系数法 (PPR) 和单株雌虫/孢囊数量法 (NFP) 的准确性。对田间自然条件下186个品种受害情况的调查结果表明,利用NFP法鉴定出的感病品种数量显著高于PPR法鉴定的感病品种数量,表明NFP法更利于鉴定大麦品种的抗病性。通过2015年至2017年的田间试验及2018年的人工接种试验,发现QH2R系列品种中形成的雌虫/孢囊数量最少,显著低于QH6R和TB2R系列品种。综合接种试验与田间试验的结果,从QH2R系列品种中鉴定出8个高抗品种 (Sunong7617, Sunong7635, Dongyuan87-14, Rudong14-46, Rudong87-57, Rudong87-8-45, Rudong88-14-2, Rudong88-67-1),平均单株孢囊数量低于4.2个。对线虫发育进程的显微观察表明,高抗品种 (Sunong7635和Dongyuan87-14) 中H. avenae幼虫的侵入数量显著低于感病品种中幼虫的侵入数量,并且幼虫发育成雌虫的数量也显著减少。本研究中鉴定的高抗品种对于育种工作者培育禾谷孢囊线虫抗性品种、更加经济有效地控制禾谷孢囊线虫的危害等具有重要意义。