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.     

松材线虫毒力及发育转型与细胞自噬关系研究

采用透射电镜法对松材线虫的细胞自噬现象进行鉴认,并通过实时定量PCR的方法对不同毒力及不同发育期松材线虫的自噬基因BxAtg1和BxAtg8表达量进行测定。结果表明:饥饿诱导下不同毒力松材线虫存在细胞自噬现象,不同毒力松材线虫饥饿诱导12、24、36 h时,自噬基因BxAtg1表达量递减且趋势一致,而自噬基因BxAtg8在饥饿24 h时的强毒松材线虫体内表达量最高,在饥饿36 h时弱毒松材线虫体内表达量显著升高; 与繁殖性松材线虫体相比,自噬基因BxAtg1和BxAtg8在扩散型3龄(J_Ⅲ)和扩散型4龄幼虫(J_Ⅳ)中的表达量均增加,推测自噬活性的调节机制可能与松材线虫的毒力相关,与松材线虫发育转型阶段的形态特征联系,暗示自噬可帮助松材线虫发育转型,从而提高松材线虫的适应性。     

松材线虫分离及不同真菌对松材线虫繁殖的影响

主要对松材线虫的取样分离进行探索,并初步研究了以真菌作为食料培养松材线虫。结果表明：取样部位对分离效果有影响,蛀孔及蛹室周围分离到的线虫量明显比枝条及树干其他部位多;不同真菌培养松材线虫效果有差异,主要采用了灰葡萄孢、黄瓜镰刀菌和香蕉镰刀菌3种真菌,通过设计不同影响因素比较培养效果,发现灰葡萄孢培养效果较为稳定且最佳,其次是黄瓜镰刀菌。因此,灰葡萄孢和黄瓜镰刀菌可选用于培养松材线虫。     

不同抗性松树与松材线虫互作中H2O2 及其氧化酶活性的差异

为探讨不同抗性松树接种松材线虫后过氧化氢(H2O2)、氧化酶活性变化差异与其抗性间的关系,对火炬松、马尾松和黑松接种松材线虫后针叶内H2O2含量、POD和APX酶活性 动态变化进行了研究。结果发现,黑松和马尾松在接种早期(接种4 h后)针叶内H2O2含量(分别为(470.01±47.20)μmol/g和(232.33±9.42)μmol/g)远高于火炬松((145.46± 11.86)μmol/g),但在接种72 h后,火炬松针叶内H2O2含量上升幅度较大,且在达到峰值后下降幅度比黑松和马尾松的小。3种松树接种松材线虫后的POD和APX酶活性均出现两次高 峰值,峰值从大到小均为：黑松、马尾松、火炬松,且在达第1次活性高峰时感病松树上升快,在达第2次活性峰时抗病的火炬松上升快。这表明不同抗性松树接种松材线虫后,其 体内H2O2含量、POD和APX酶活性变化差异与其抗性存在密切关系,H2O2含量的积累程度对松树抗病性具有重要的影响。     

葡萄牙松材线虫与其媒介昆虫之间的互作

对松材线虫与其在葡萄牙和欧洲的媒介昆虫樟子松墨天牛(Monochamus galloprovincialis)进行了首次研究.在病死木中发现,松材线虫在天牛刚羽化时聚集在蛹室中,线虫主要集中在天牛的后胸部.天牛羽化后6周内,松材线虫主要在天牛成虫补充营养时进入新寄主树,其次在天牛产卵时也会进入寄主树.总的看来,松材线虫在欧洲与其携带天牛之间互作与其在亚洲与松墨天牛及在北美与卡来罗纳墨天牛之间的关系十分相似.经研究,影响线虫与天牛携带关系的因子有内源和外源两类因子,如化学气味和各种信号.但是,其他多数因子尚未了解.研究影响线虫与天牛携带关系的因子将有助于了解两种生物密切关系的内在机制,并有助于研发出新的防控方法.     

不同真菌对松材线虫繁殖及致病力的影响

利用3年生黑松为接种材料,研究在9种不同真菌上取食的松材线虫的繁殖和致病力变化。结果表明,真菌对松材线虫的繁殖和致病力有显著影响。松材线虫在9种真菌上取食后,松材线虫繁殖力和致病力从大到小而依存的真菌依次为灰葡萄孢(Botrytis cinerea)、拟盘多毛孢(Pestalotiopsis sp.)、盘多毛孢(Pestalotia sp.) 、拟茎点霉(Phomopsis sp.)、茎点霉(Phoma sp.)、头孢菌(Cephalosporium sp.)、交链孢(Alternaria sp.) 、炭疽菌(Colletotrichum sp.)、长喙壳(Ceratocystis sp.)。实验表明松材线虫的繁殖力与其致病力变化相一致。     

松材线虫在松树体内扩散及其引起的寄主细胞反应研究进展

松材线虫病是松树最危险的病害之一，在世界上一些国家都有发生并且损失惨重。寄主松树感染松材线虫[Bursaphelenchus xylophilus （Steiner＆Buhrer）Nickle]40天后即可死亡。我国自1982年在南京中山陵风景区首次发现以来，到2000年底，因病枯死的松树达到2000多万株，直接经济损失25亿元，间接损失250亿元。松材线虫侵入寄主（主要是松树）后，在其体内迁移、分布及其引起的寄主内部细胞学、组织学的变化。病害发展过程与致病相关性。     

抗病毒蛋白Viperin对细胞自噬相关蛋白的影响

为了探究抗病毒蛋白Viperin对细胞自噬过程的影响以及该生物功能与物种间正向选择的相关性,利用分子生物学方法在人肾脏上皮细胞HEK293及肺癌细胞A549中过表达灵长类动物的Viperin,通过免疫荧光、Western blotting等方法检测Viperin对自噬相关蛋白表达的影响.结果表明:人类Viperin在H...     

松材线虫体内细菌对宿主繁殖和致病力的影响

为探讨松材线虫体内细菌在松材线虫病中的作用,对无菌松材线虫、体内细菌处理的松材线虫和野生型松材线虫的繁殖量和致病力进行了测定。结果表明:在非寄生条件下,无菌松材线虫的产卵量、卵孵化率和繁殖量显著高于携带细菌的松材线虫; 松材线虫体内寄生菌嗜麦芽窄食单孢菌NSPmBx03胞外代谢产物对松材线虫产卵量具有一定抑制作用。不同处理的松材线虫接种到3年生马尾松后,其繁殖量从高到低为野生型松材线虫>体内细菌处理的松材线虫>无菌松材线虫。对马尾松发病情况观察发现:接种野生型松材线虫的马尾松发病最早,病程最短; 次之为接种体内细菌处理的松材线虫; 最后是接种无菌松材线虫的处理。这表明嗜麦芽窄食单胞菌NSPmBx03对松材线虫在寄生和非寄生条件下繁殖的影响不同,对松材线虫致病力有一定增强作用。     

松材线虫低温冷冻保存研究

为满足大量松材线虫虫株长期保存的需要,对其低温冷冻保存技术进行了研究。试验比较了不同种类及浓度冷冻保护剂对松材线虫在低温冷冻保存时的保护效果,以及冷冻线虫繁殖力与致病力的变化。结果表明:使用15%甘油和4%DMSO作为冷冻保护剂,经-80℃保存1 d后,松材线虫存活率分别为(39.4±6.6)%和(37.5±21.8)%,且冻存10 d、1个月后均没有显著性下降。与未冷冻的线虫相比,冷冻线虫的繁殖力与致病力均未发生改变。     

松材线虫的表被层蛋白

线虫表被层在寄主寄生者互作中起着多种关键作用。几种凝集素在不同虫龄的表被层中的结合能力测定证明,麦胚凝集素(WGA)仅结合到3龄繁殖幼虫及卵壳表面,但这种结合经常发生在毒性松材线虫分离物中,而不是低毒松材线虫分离物的表被层。卵壳表面WGA的结合最强。WGA经常结合到线虫表被层上。表被层蛋白提取物的分析显示其碳氢化合物及蛋白质谱随线虫发育和对松树寄主的入侵而变化。研究结果表明,松材线虫的表被层蛋白在松树寄主和线虫间的互作中起着重要作用。     

基于松材线虫全基因组序列的SSR标记开发

为了研究松材线虫在我国的群体遗传关系及传播路径,获得更为稳定的松材线虫分子标记,使用MISA软件对松材线虫全基因组10 432条DNA片段进行搜索,共获得95个gSSR位点。其中,二核苷酸重复出现频率最高,占全部SSR位点的66.3%。依据所有gSSR位点共设计出36对引物,以1份松材线虫DNA pooling(包含我国46个不同地理来源的松材线虫虫株DNA)为模板进行PCR,产物由QIAxcel全自动凝胶电泳分析系统检测,获得17对可能具有多态性的gSSR引物。进一步对这17对引物的PCR产物进行单克隆试验并测序,BioEdit软件拼接比对结果表明,其中9对确实具有多态性。     

松材线虫携带的细菌在松萎蔫病中的作用

介绍了长期流行的松萎蔫病的单病原学说及其在解释松萎蔫病病理机制、新的实验结果等方面面临的困难。根据多项实验结果作者提出松萎蔫病是由松材线虫与其携带的致病细菌引起的复合侵染新假说。在此基础上,发现松材线虫与其致病细菌间的互惠共生现象、分离、鉴定致病细菌产生的鞭毛蛋白及其他毒素、松萎蔫病由细菌毒素导致萎蔫致死的致病机理等新进展。阐述了松萎蔫病致病新学说在研究松萎蔫病致病机理及测报、防控、抗病育种等方面新方向。     

抗性黑松接种松材线虫后的组织病理学变化

用松材线虫接种l年生抗病和感病黑松苗,比较线虫侵染后引起寄主细胞和组织的变化.结果表明:接种后相同时间的茎段上抗病黑松细胞的病交及破坏程度要比感病松苗轻.感病黑松苗皮层树脂道及其周围薄壁细胞较早出现可见的病理变化,木质部最外层病变也明显.抗病黑松首先在皮层薄壁细胞出现可见的病理变化,然后发生变性和死亡的是树脂道及其周围薄壁细胞,而木质部最外层完好.可见,松材线虫诱导寄主组织病理学变化与松苗抗性相关.     

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.     

中国松材线虫的生物地理学与经济地理学

继1982年在江苏省发现松材线虫后,中国大陆、台湾及香港12个省的113个城市中相继发现松材线虫,松材线虫对于林业的危害已迫在眉睫。从松材线虫侵入中国以来的历史分析,它主要发生在中国海拔1 000 m以下的地区,而且在低海拔地区危害严重。危害最为严重的是长江中下游地区、珠江三角洲,并且在前一地区较后者更为严重;危害中等严重的地区包括长江中游、珠江中游及中国中部高海拔及丘陵地区;在海拔大约1 000 m的地方,如云贵高原,松材线虫仅为局部发生,且危害较轻。松材线虫在中国主要发生在沿江河流域特别是长江流域,说明了其在中国扩散的另一生物地理学特征是从东到西及从沿海到内陆的扩散。与其他强势入侵物种相似,松材线虫的扩散是与人类活动密切相关的。20世纪80年代开始中国经济对外开放,松材线虫开始入侵,而且入侵地点发生在中国经济对外开放的前沿。松材线虫沿着长江流域扩散也与长江流域是中国经济大动脉,同时中国经济也是从沿海到内地的发展相关。因此,中国的地理地形特征、中国经济发展的地域情况及二者的互动决定了松材线虫在中国的发生、发展及扩散情况     

2006—2009年葡萄牙松材线虫(Bursaphelenchus xylophilus)研究进展

1999年松材线虫在欧洲葡萄牙首次被发现。虽然葡萄牙林业和检疫部门尽力防控了该线虫及其携带昆虫——天牛,但是于2008年还是扩散到距原发现地200 km的葡萄牙中心地带的松林。同时,在西班牙边界临近葡萄牙Cáceres 城的边界处也发现了松材线虫。调查发现,虽然该线虫扩散的原因很多,但是主要的因素显然是人为因素。另外,关于松材线虫及其携带者的生物-生态学、松材线虫的致病性及利用分子生物学的诊断和监测等方面取得了较大进展。最近发现了松材线虫携带的导致松萎蔫的细菌。目前急需监测怀疑被浸染的树木及线虫动态的快速方法。线虫基因组学可以提供对松萎蔫病在树体内的病理过程。