人工培养条件下松材线虫提取物的毒性研究

<正>将来源于黑松、马尾松的松材线虫分别用单异活体法和无异活体法人工培养后,以不同方法和不同溶剂对培养物进行提取,并用粗提浓缩液对３０ｄ以上生的黑松和马尾松幼苗做生物测定。结果表明,在人工培养条件下松材线虫无致萎毒素产生     

松材线虫携带细菌的致病性

用松材线虫携带的3种细菌（菌株Njh,菌株Njt和菌株Njw)和2种线虫（松材线虫和拟松材线虫）为接种体，以黑松愈伤组织和黑松无菌苗为接种对象，分别用无菌线虫单独接种，细菌单独接种，细菌和无菌松材线虫混合接种，细菌和无菌的拟松材线虫混合接种等，测定对黑松愈伤组织和黑松无菌苗的致病能力，接种试验结果表明，单独用无菌松材线虫或松松材线虫接种，均不能使黑松愈伤组织褐变和无菌黑松苗枯萎，而用无菌线虫与上述3种细菌分别混合接种均能使黑松无菌苗发生枯萎及愈伤组织严重褐变，其中线虫和菌株Njh，线虫和菌株Njt致萎活性很强，线虫和菌株Njw致萎活性较弱，在自然界致病力弱的拟松材线虫与细菌混合接种同样能引起松苗严重萎蔫及愈伤组织褐变，实验室条件下，人工接种幼苗病害的发生与松材线虫携带的细菌密切相关，而与线虫的在关系不大，松材线虫所携带的细菌在这一病害过程中起至关重要的作用。     

松材线虫携带细菌数量的测定及无菌松材线虫的培养

对来源于自然条件和常规培养条件下的松材线虫携带的细菌数量进行了测定 ,并采用黑松愈伤组织对松材线虫进行了纯培养。结果表明 ,自然感病的黑松病组织中的松材线虫携带活细菌的数量平均为 2 .9× 10 2 个 条 ,灰葡萄孢菌丝上培养的松材线虫携带活细菌的数量平均为 3.0× 10 3 个 条 ;来源于自然感病的黑松和马尾松上的松材线虫 ,经无菌处理后 ,在黑松愈伤组织上生长良好 ,用 3g新鲜愈伤组织培养 9d ,虫口数量可达 10万余条。     

松材线虫和拟松材线虫的繁殖力及其超氧自由基差异

采用不同毒力的松材线虫和拟松材线虫进行研究,探讨不同毒力线虫的繁殖力及虫体自身超氧自由基(O·2)释放能力差异与各虫株致病力之间的关系。对强、弱毒松材线虫和无毒拟松材线虫在单异活体培养下的繁殖力进行测定,发现三者的繁殖力从大到小依次为：无毒拟松材线虫、强毒松材线虫、弱毒松材线虫。单异活体培养下的松材线虫和拟松材线虫虫体、水培滤液的超氧自由基测定表明,两组分中的超氧自由基含量与供试线虫的毒力呈负相关,从高到低依次为：无毒拟松材线虫、弱毒松材线虫、强毒松材线虫。结果表明：供试的不同毒力松材线虫和拟松材线虫的致病力与其繁殖力无显著相关性,但与其虫体超氧自由基含量有密切关系。     

中日两国的松材线虫对雪松的致病力差异

分别用日本和中国南京来源的松材线虫在室外苗圃地接种3年生雪松和黑松,发现源自两地的松材线虫对黑松都具有很强的致病力,但对雪松致病力差异较大.日本来源的松材线虫可致70%雪松枯死,而中国来源的松材线虫对雪松致病力很弱;同时发现松材线虫在所接种黑松中的存活繁殖数量远大于在雪松中的数量.此外笔者对雪松感染松材线虫后发病的症状进行了描述.     

崂山感病黑松中松材线虫和拟松材线虫的抗生素敏感性分析

采用贝尔曼漏斗法,对青岛崂山地区感病黑松样本的线虫进行分离,鉴定出含松材线虫的病木样本和含拟松材线虫的病木样本。对松材线虫和拟松材线虫分离培养后,选用硫酸阿米卡星、头孢曲松钠、青霉素、硫酸链霉素、四环素和氯霉素6种抗生素对培养的松材线虫和拟松材线虫进行致死性试验。结果表明,6种抗生素对这两种线虫都具有一定致死活性,不同种类抗生素对线虫的致死作用存在明显的差异,但所有测试抗生素的致死活性均远低于阿维菌素,实验结果为崂山地区松萎蔫病的疫情评估与综合防治提供参考依据。     

黑松与松材线虫和拟松材线虫互作早期超氧自由基研究

为探讨黑松受不同毒力松材线虫与无毒拟松材线虫侵染后,超氧自由基(O2.-)在互作早期对松材线虫病发生发展的作用,采用2年生黑松接种强毒、弱毒松材线虫与无毒拟松材线虫,于接种后4、12、24、48、72、96、120 h对受侵染黑松的茎干和针叶取样测定。结果表明:黑松受不同毒力供试线虫侵染后体内O2.-和SOD活性变化差异显著。接种后12 h,松树茎、叶中的O2.-均出现第1次突增,茎部突增的强度与供试线虫毒力呈负相关,在针叶内O2.-出现第2次突增,且无毒拟松材线虫处理(48 h)的启动时间早于强毒松材线虫(72 h)的。SOD活性在接种无毒拟松材线虫的松树茎、叶中出现两次突增,而接种强毒松材线虫的处理仅出现1次突增。3种处理黑松茎、叶的Mn-SOD含量在24 h后第1次突增,且接种无毒拟松材线虫的高于接种强毒松材线虫的。O2.-与SOD的变化趋势在一定程度上呈正相关关系,但SOD的特异变化滞后于O2.-的变化。由此可见,超氧自由基可能是松树受松材线虫侵染后进行信号转导的重要桥梁物质。     

不同致病力线虫接种黑松后寄主体内组织病理学变化

分别用强、弱致病力松材线虫和无致病力拟松材线虫接种2年生黑松苗,发现不同致病力线虫在黑松苗体内的迁移特性不同,导致黑松苗产生的组织病理学变化也有差异.强致病力松材线虫扩散主要通过轴向树脂道在树体内上下扩散,通过径向树脂道在树体内向外扩散,并以此成为逾越形成层的通道,由于松属植物树脂道是遍布整个树体的一个"管网系统",所以线虫扩散速度快;弱致病力松材线虫扩散主要在皮层中,扩散速度慢,致病速度慢;无致病力拟松材线虫主要分布在皮层中,仅仅在少数皮层树脂道中发现线虫,而其对韧皮部、维管形成层细胞、木质部的射线细胞和树脂道周围的薄壁细胞未造成影响,也不能大量繁殖,因而对黑松不致病.无论是强致病力松材线虫还是弱致病力松材线虫接种后均未观察到线虫直接侵入松树形成层细胞,形成层细胞的死亡是一个渐进的过程,与线虫未到达的树脂道上皮细胞等薄壁细胞的死亡方式类似.     

不同致病力线虫侵染后黑松的水势和根系活力的变化

分别用强、弱致病力松材线虫虫株和无致病力拟松材线虫虫株接种2年生黑松,观测接种后不同时间段黑松茎段水势和根系活力变化情况。结果表明：接种强、弱致病性松材线虫虫株后,在未表现出明显症状时,黑松水势都有一个降低然后回升的过程,但当树体内线虫开始大量繁殖、外部表现萎蔫症状时,黑松水势发生不可逆转的急速降低,松树死亡,强致病性松材线虫虫株比弱致病性松材线虫虫株导致黑松茎水势丧失速度快。接种无致病力拟松材线虫后,开始黑松水势下降,然后缓慢回升接近正常水势,随着线虫的死亡,树体水势恢复正常。接种3种线虫虫株后,黑松根系活力随着线虫的侵入都有一个升高的过程,接种强、弱致病力松材线虫虫株后,黑松出现萎蔫时,根系活力虽然有所下降,但仍然保持较好的根系活力,直到松树干枯后根系活力才丧失,这与干旱胁迫下,植物首先丧失根系活力然后表现萎蔫不同;接种无致病力拟松材线虫后,随着拟松材线虫在黑松体内的死亡,黑松的根系活力在升高后逐渐恢复正常。     

干旱胁迫对松材线虫病发生的影响

从感染松材线虫后，用不同干旱胁迫（ＰＥＧ）处理，包括干旱（不浇水）与浇水对松树的蒸腾作用，树体内过氧化氢酶（ＣＡＴ）活性变化及干旱对发病进程松树死亡影响的系统观察，结果表明，干旱能明显地加快感染松材线虫后黑松的死亡速度，干旱胁迫和松材线虫的杂能迅速破坏松苗体内保护酶（ＣＡＴ）的活民生，而加快其死亡速度；高温干旱年份能加快提高黑松，马尾松的发病死亡率，多雨年份马尾松的发病率则较轻，但黑松仍能大量发病     

松材线虫在抗性黑松体内移动及寄主水势变化

以接种松材线虫的1年生抗性黑松苗为实验材料,用感病黑松苗作对照来研究松材线虫在抗性黑松体内的移动及寄主水势变化.结果表明:接种初期,松材线虫在树体内的数量少,移动速度慢;在抗病黑松体内,线虫主要向下移动,且虫体数量明显少于在感病黑松体内的数量;在感病黑松体内线虫自接种点向上、下移动,且向下移动的速度和虫体数量明显大于向上的.随着时间的推移,线虫开始繁殖,扩散能力增强.水势测定结果显示,感、抗病黑松水势变化总趋势是先上升后下降再上升.     

活体染色比较其分泌-排泄物

松树萎蔫病是由松材线虫(Bursa phelenchus xylophilus)引起的松属树种上的一种毁灭性的病害，因此，对松材线虫致病机理的研究具有重要的理论和实践意义．根据松材线虫和拟松材线虫致病性的差异，通过活体染色对松材线虫和拟松材线虫分泌一排泄物进行了比较研究，发现松材线虫和拟松材线虫线虫分泌一排泄物存在明显的差别，这种差别可能与松材线虫的致病性有关．     

松材线虫体外可溶性多糖组分的定性分析

松材线虫的单异活体纯培养用８０％的乙醇提取，并用高效液相色谱（ＨＰＬＣ）对提取液进行定性分析。结果松材线虫的体外可溶性多糖产物中至少含有海藻糖、甘露糖、果糖和葡萄糖等组分。     

不同松树与松材线虫互作中超氧自由基差异与病变的关系

为探讨松树感染松材线虫后超氧自由基(O2)动态变化与寄主组织病变的关系,对黑松、马尾松和火炬松与松材线虫互作中的O2、超氧化物歧化酶(SOD)及组织病理学变化进行了研究.结果表明,3种松树在接种早期(接种后4 h)O2含量增幅和SOD活性大小依次为:火炬松、马尾松、黑松,且抗性松树上升幅度大,抗性松树受害较感病松树轻;至接种后期(接种后72 h至120 h)3种松树体内O2含量和SOD活性从高到低依次为:火炬松、马尾松、黑松,火炬松病程发展较黑松和马尾松慢(马尾松慢于黑松),受害轻.这表明不同抗性松树感染松材线虫后其体内O2和SOD酶活变化与寄主组织病变密切相关,超氧自由基可能是松树受松材线虫侵染后介导抗病信号转导的重要信号物质.     

无菌松材线虫的获得及培养方法研究

采用不同浓度的H2O2和抗菌素处理松材线虫虫卵和松材线虫虫体,筛选松材线虫无菌化处理有效途径.多种方法的比较表明,采用高浓度抗菌素和低浓度H2O2交替并反复处理松材线虫虫体,获得无菌线虫的比例高,线虫生命力强.将获得的无菌松材线虫与带菌线虫分别用PSA和玉米粒上培养的灰葡萄孢进行人工培养,发现线虫生长繁殖情况无明显差异.     

不同线虫在黑松体内的扩展速度与致病性

分别用强、弱致病力松材线虫和无致病力拟松材线虫接种2年生黑松苗.观察结果表明:强致病力松材线虫在黑松体内扩散速度较快,4 d针叶开始发黄,7d松苗新梢开始萎蔫下垂,10 d松苗萎蔫,线虫在松苗体内大量繁殖,超过接种时的线虫数;弱致病力松材线虫在黑松体内扩散速度较慢,7 d针叶出现发黄的迹象,15 d新梢开始蒌蔫,25 d松苗整株萎蔫,线虫数量开始增加,超过接种时的线虫数;无致病力拟松材线虫接种后7 d仅在树梢分离到少量线虫,梢部部分针叶发黄,之后线虫基本未繁殖,25 d松苗体内已分离不到线虫,梢部针叶症状未加剧,松苗生长与对照类似.因此,黑松感染线虫后,是否发病与线虫能否在松苗体内存活有关,发病速度快慢与线虫在松苗体内扩散速度及能否大量繁殖有直接关系.     

抗生素对松材线虫病的影响

利用某些抗生素的内吸性,筛选出可使黑松幼苗组织抑制Ｂ６１９菌的抗生素溶液浓度;进行了抗生素对松材线虫病影响的试验,在非无菌条件下,用松材线虫对幼苗接种。结果表明用抗生素溶液增养的幼苗未发生萎蔫,而用无菌水培养的幼苗均出现萎蔫病状;同时试验后检查抗生素溶液培养的幼苗,发现其组织内均有活线虫存在。这一结果不仅进一步说明了松材线虫病是一种由松材线虫和细菌共同侵染引起的复合侵染病害,而且首次用试验证明了通     

松材线虫和拟松材线虫活体染色比较其分泌-排泄物

松树萎蔫病是由松材线虫(Bursaphelenchusxylophilus)引起的松属树种上的一种毁灭性的病害,因此,对松材线虫致病机理的研究具有重要的理论和实践意义.根据松材线虫和拟松材线虫致病性的差异,通过活体染色对松材线虫和拟松材线虫分泌-排泄物进行了比较研究,发现松材线虫和拟松材线虫线虫分泌-排泄物存在明显的差别,这种差别可能与松材线虫的致病性有关.     

两株我国南北松材线虫虫株形态指标与致病力比较

【目的】松材线虫(Bursaphelenchus xylophilus)是世界多国公认的重大外来入侵物种,可引起松树大量死亡。目前,该虫已扩散至我国辽宁省的多个区县,打破了松材线虫最适温度线。通过对不同地理来源的两株松材线虫虫株的比较研究,试图阐释松材线虫向我国北方快速扩散的原因。【方法】通过比较我国南方松材线虫虫株AMA3和北方松材线虫虫株FCBX的形态指标值、不同温度条件下在灰葡萄孢培养基上的繁殖力,进而测定两虫株对黑松的致病力以及在黑松体内的繁殖量差异,解析松材线虫在我国北方地区的适应性。【结果】虫株AMA3和FCBX在形态学特征上无显著差异,均在伞滑刃属线虫测量范围之内;在15~35 ℃范围内,北方虫株FCBX和南方虫株AMA3在灰葡萄孢培养基上,随着温度的升高,繁殖量逐步增加。且FCBX虫株的繁殖数量除在30 ℃条件下稍低外,在其他温度条件下繁殖量均高于AMA3的繁殖数量。在低温(15~20 ℃)条件下,FCBX虫株的繁殖数量远高于AMA3虫株,差异显著;接种AMA3和FCBX后,黑松感病程度具有差异,FCBX相对于AMA3的致病力更强。在接种35 d后,FCBX的对黑松死亡率达到80%,感病指数为85;而AMA3对黑松的死亡率为60%,感病指数为73;接种35 d后,FCBX在黑松体内的繁殖数量大于AMA3虫株,但差异不显著。【结论】与南方虫株AMA3相比,北方虫株FCBX在灰葡萄孢上的繁殖能力、黑松体内的繁殖数量、对黑松的致病力等方面更强。松材线虫已突破最适温度线,在北移过程中经过了低温驯化,在低温条件下具有更强的繁殖能力和对低温的适应性。     

拟松材线虫组织蛋白酶基因Bmcath1的序列分析与转录水平检测

拟松材线虫组织蛋白酶基因Bmcath1是一个在松材线虫与拟松材线虫中差异表达的基因,为了解该基因的生物学功能,对Bmcath1基因进行了生物信息学分析。笔者使用BioEdit、SignalP 4.1、BLASTP、MEGA 4.0等软件对Bmcath1基因进行了生物信息学分析,发现Bmcath1 cDNA序列全长1 294 bp,含有一个长度为1 158 bp的开放阅读框。由Bmcath1基因编码的蛋白质CATH1含有386个氨基酸,分子质量为42??38 ku,等电点为8.52。蛋白质CATH1存在一个Peptidase_C1A subfamily功能域结构,在不同物种上的氨基酸序列多样性丰富。采用Real-Time PCR方法对不同培养方式获得的拟松材线虫中Bmcath1基因的表达量进行检测,发现该基因在分离自黑松的拟松材线虫中高量表达,据此推测拟松材线虫Bmcath1基因可能在线虫处于松树体内生长、繁殖时发挥更为重要的作用。