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。     

松墨天牛取食期间传播松材线虫的特性

【目的】系统研究松墨天牛(Monochamus alternatus)羽化后传播松材线虫(Bursaphelenchus xylophilus)的起始和结束日期、传播松材线虫的数量及百分比、传播松材线虫数量的时间动态变化规律,以及天牛成虫携带松材线虫的数量、取食数量、寿命、传播松材线虫时长与数量之间的关系等,为松材线虫病的研究和防治提供理论参考。【方法】于松墨天牛羽化前在松材线虫病疫区收集松材线虫病病死马尾松疫木,将疫木截为1.0~1.5 m长木段并置于室外大养虫笼(2.0 m × 2.0 m × 2.0 m)中,在天牛羽化期间逐日收集新羽化的松墨天牛,并用1年生新鲜马尾松枝条(直径1~2 cm,长度25~30 cm)于室外养虫笼(0.5 m × 0.5 m × 0.5 m)中单只喂养。每3天更换1次枝条,并用测量纸测量天牛在枝条上的取食刻痕面积记为取食天牛数量,然后将枝条剪碎采用贝尔曼漏斗法分离天牛取食枝条中的松材线虫;统计每头松墨天牛每3天传播松材线虫的数量及传播松材线虫的起止日期。天牛死亡后将天牛剪碎用贝尔曼漏斗法分离天牛体内残余松材线虫,统计松墨天牛成虫寿命及携带松材线虫的数量。【结果】羽化初期传播松材线虫的天牛比例较低仅为16.7%,大多数(77.8%)松墨天牛集中在羽化后的7~12 d开始传播松材线虫。大多数(88.8%)松墨天牛在羽化后的16~30 d结束松材线虫传播。松墨天牛羽化初期传播线虫的数量较少,但1周后传播线虫数量迅速上升,并在天牛羽化后的12和24 d出现传播松材线虫的两次高峰;松墨天牛羽化1个月后维持在较低传播水平继续传播松材线虫至结束。松墨天牛携带松材线虫的平均数量为(4 303.3±7 399)条。大多数(94.4%)松墨天牛未能将携带的松材线虫全部传播到松枝上,平均传播松材线虫数量为(490.7±611.6)条,传播比例为29.8%。松墨天牛传播松材线虫的平均时长为(15.4±7.8) d。松墨天牛平均寿命为(37.8±5.6) d。【结论】雌雄松墨天牛羽化后起始传播松材线虫的日期无显著差异,但结束传播松材线虫的日期存在显著差异;松墨天牛起始传播松材线虫的日期较为集中,但结束传播松材线虫的日期较为分散,天牛传播松材线虫起止时间的特性可能与线虫在天牛体内的生理变化有关。雌雄天牛携带和传播松材线虫的数量无显著差异。雌雄天牛传播松材线虫数量的时间动态变化规律无显著差异。松墨天牛携带的线虫数量越多、传播松材线虫持续时间越长,则传播松材线虫的数量越多。松墨天牛传播松材线虫的时长不受天牛寿命以及天牛携带线虫数量的影响。松墨天牛传播线虫的数量与天牛寿命无关,但是松材线虫对天牛寿命有一定的负面影响。松墨天牛羽化后的取食量在整个成虫阶段一直保持较高水平,但无明显规律性,天牛取食数量与线虫传播量无相关性。     

浙江省富阳市森林景观格局与松材线虫病发病程度的关系

基于富阳市各乡镇1：10000林相图,运用地理信息系统（GIS）方法,并结合实地调查,对富阳市5个受松材线虫病危害的乡镇（新义乡、环山乡、大源乡、受降镇、高桥镇）的森林景观格局与各乡镇松材线虫病发病程度之间的关系进行了研究。首先绘制了景观类型格局图,然后分别比较总体景观指数和类型景观指数与松材线虫病发病程度之间的关系。研究结果表明：（1）富阳市各乡镇森林景观格局的共同特点是景观格局的基质,是松林景观,这是松材线虫病在富阳市爆发的主要原因之一;（2）总体景观的破碎化程度和松林景观的破碎化程度均强烈地影响着松材线虫病的发病程度,破碎化程度越高发病程度越大;（3）森林景观的异质性也影响着松材线虫病的发病程度,异质性程度越高松材线虫病发病程度越大;（4）森林景观、松林景观聚集度高、连通性好的乡镇松材线虫病的发病程度低。     

松材线虫病疫木的微波除害处理技术

采用微波技术对松材线虫病疫木板材进行除害处理并获得成功。通过对相关技术指标的测试,计算出松材线虫（Bursaphelenchus xylophilus（Steiner＆Buhrer）Niekle）和松褐天牛（Monochamus altermatus Hope）致死临界温度及不同厚度、湿度板材的有效处理时间。该项处理技术能够100％杀死松材线虫病疫木板材内松褐天牛和松材线虫,符合国家对松材线虫病疫木安全利用的要求。经安全性和稳定性测试,微波泄漏量低干国家标准,微波输出功率稳定,输送系统运转正常。该项处理技术高效快捷、安全可靠,对环境友好、先进适用,可用于一定厚度板材的检疫除害处理。     

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.     

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。     

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。     

马尾松包装木的树皮象伞真滑刃线虫新记录

2002年从厦门口岸出口的71批货物木包装的83份样品中,多次检出多种伞真滑刃线虫(Bursaphelenchusspp.),有拟松材线虫(B.mucronatus)、奇异伞真滑刃线虫(B.aberrans),还从9份马尾松(Pinusmassoniana)木包装样品中检出另一种线虫,经形态学观察、测量,鉴定为树皮象伞真滑刃线虫(Bursaphelenchushylobianum(Korenchenko,1980)Hunt,1997).其特征是雄虫交合刺大而强壮,末端有帽状突起,髁突明显突起,靠腹面喙突钝圆,雌虫阴门处有小的阴门盖,尾部末端钝圆,明显向腹面弯曲.室内培养表明该线虫很容易在灰葡萄孢(Botrytiscinerea)培养物上继代繁殖.该线虫为中国的新记录种,马尾松为该线虫的寄主新记录.     

专题报道Ⅰ：松材线虫病致病机理与病害防治（执行主编 叶建仁）专题编者按

松材线虫病是在我国发生最严重的毁灭性森林病害,已经在10多个省市区造成了严重的经济和生态损失。该病害原产地为北美洲,自20世纪初先后传入东亚的日本、中国和韩国等,给这些国家的松林带来了巨大的破坏。我国于1982年首次在南京发现松材线虫病,40年来病害一直在不断扩展蔓延。至2021年底,我国有19个省（自治区、直辖市）的728个县级行政区被划分为疫区,当年病死松树达到数千万株,防控形势异常严峻。本专题针对当前松材线虫病流行与防控中的一些热点和难点问题,围绕分子致病机理、疫源追溯和病害防治方法等方面开展研究,通过RNA干扰、基因重组和酵母转化实验明确松材线虫性别分化基因和热激转录因子在生长发育过程中和性别分化中具有的重要作用;以新一代测序技术、分子标记手段研究分析松材线虫在我国的种群分化情况,揭示不同线虫类群与地理区域间呈现的相关性;利用微生物培养、浸渍提取法和生理生化指标测定等方法,筛选并获得一系列对松材线虫具有明显拮抗作用的腐生线虫、松树内生细菌和植物提取物。本专题研究内容有助于深入解析松材线虫病在我国的传播蔓延规律,揭示松材线虫致病关键基因功能,提出病害防控的新方法,从而为更好地防控这一重大外来入侵物种引起的病害提供重要的理论和实践支撑。     

松材线虫性别决定基因Bx-sex-1表达特征和生物学功能分析

【目的】揭示松材线虫(Bursaphelenchus xylophilus)性别决定基因Bx-sex-1的表达特征和生物学功能。【方法】通过Mega 6中的Jones-Taylor-Thornton (JTT)模型,采用邻接法(neighbor joining,NJ)对Bx-sex-1和其他线虫的氨基酸序列进行系统发育构建。采用同步培养的方法分别收集不同龄期的松材线虫并提取总RNA,反转录获得cDNA并采用实时荧光定量PCR (qRT-PCR) 的方法,研究Bx-sex-1在松材线虫不同发育阶段的相对表达量。同时采用qRT-PCR并通过绝对定量法分析Bx-sex-1基因在雌虫和雄虫基因组的拷贝数。采用dsRNA浸泡法对目的基因进行干扰,观察松材线虫后代卵的孵化率和雌雄比的变化。【结果】系统进化树显示松材线虫Bx-sex-1和其他两个植物寄生线虫成为一支,与自由生线虫和寄生动物线虫分别进化为不同的分支。松材线虫Bx-sex-1在不同发育阶段相对表达量有差异,在卵期相对表达量最高,而在2龄幼虫时期最低,从2龄幼虫时期到成虫时期相对表达量逐渐升高。qRT-PCR结果显示Bx-sex-1基因在雌虫和雄虫基因组中均为单拷贝。Bx-sex-1被干扰后,卵的孵化率下降,雌雄比降低。【结论】松材线虫Bx-sex-1基因在卵的发育过程和性别决定中可能具有重要作用。