我国黄淮麦区10个短体线虫样品种类的分子鉴定

摘要：

[目的]短体线虫(Pratylenchus spp.)是植物根系内迁移性寄生线虫,可引起许多作物的根腐线虫病,给世界农业生产造成了极大的危害.为明确我国黄淮麦区与禾谷孢囊线虫复合侵染小麦的短体线虫种类,本研究对采自黄淮4省麦区的10个短体线虫样品进行种类的分子鉴定,分析种群系统进化关系及种内遗传变异,以期为我国小麦根部线虫病害的综合防治提供指导.[方法]对采自江苏、安徽、河南和山东4省小麦孢囊线虫发病田中的10个小麦短体线虫样品进行线虫分离,从各样品中随机挑取5条短体线虫,分别提取单条线虫DNA,扩增rDNA 18S片段并进行测序比对,选取序列有代表性的2个DNA样本进一步扩增其rDNA 28S D2-D3区以及mtDNA-COI基因片段,经序列比对分析后,利用MEGA4.0软件采用邻接法分别构建基于rDNA 18S、28S D2-D3和mtDNA-COI序列的系统进化树,通过聚类关系及相似度分析确定线虫种类,同时利用种特异性引物进行验证.[结果]扩增挑取的50条短体线虫的rDNA 18S区片段,测序得到片段长度在857-935 bp,BLAST比对分析揭示部分样品可能为短体线虫的混合种群;进一步测定的20个代表性DNA样本的rDNA 28S D2-D3区和mtDNA-COI基因的片段长度分别在771-784 bp和415-417 bp;系统进化树以及相似度分析揭示我国黄淮流域4省麦区10个短体线虫样品中有咖啡短体线虫(P.coffeae)、落选短体线虫(P.neglectus)和斯克里布纳短体线虫(P.scribneri),其中,江苏沛县样品JS2和山东潍坊样品SD1是落选短体线虫单一侵染样品,河南永城样品HN2和安徽淮北样品AH3是咖啡短体线虫单一侵染样品,安徽萧县样品AH2、AH5和淮北样品AH4以及河南永城样品HN1和HN3均为落选短体线虫和咖啡短体线虫的混合侵染样品,江苏徐州样品JS1是落选短体线虫和斯克里布纳短体线虫的混合侵染样品.用SCAR特异性引物扩增20个短体线虫单条DNA样本,结果显示,用落选短体线虫特异性引物PNEG-F1/D3B5能够从JS1-2、JS2-1、JS2-2、AH2-2、AH4-1、AH5-1、HN1-2、HN3-2、SD1-1和SD1-2等10个样本中扩增出140 bp的单一条带,用咖啡短体线虫引物PC1/PC2能够从AH2-1、AH3-1、AH3-2、AH4-2、AH5-2、HN1-1、HN2-1、HN2-2和HN3-1等9个样本中扩增出630 bp的单一条带,用斯克里布纳短体线虫引物PsF7/PsR7从JS1-1中扩增出130bp的单一条带,种类鉴定结果与上述序列分析结果相一致.[结论]我国黄淮流域4省小麦孢囊线虫发病田中的短体线虫种类有咖啡短体线虫、落选短体线虫和斯克里布纳短体线虫,其中落选短体线虫是优势种,证实了短体线虫不同种群复合侵染小麦的现象较为普遍.基于mtDNA-COI基因构建的系统进化树可以有效区分短体线虫的近缘种,相比rDNA 18S和28S基因更适于作为短体线虫种类鉴定的分子靶标.

关键词：短体线虫、种类鉴定、rDNA、mtDNA、系统进化、SCAR

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资助基金：国家公益性行业农业科研专项201503114;国家自然科学基金31471751

在线出版日期：2018-09-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共15页

页码：2898-2912