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甜菜孢囊线虫RNA沉默抑制子筛选及Hs34B08效应蛋白功能初步研究

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甜菜孢囊线虫RNA沉默抑制子筛选及Hs34B08效应蛋白功能初步研究

作者：蒋陈中国农业科学院

学位级别：硕士

甜菜孢囊线虫是一类严重威胁甜菜生产安全的病原线虫,在全球50多个国家和地区均有发生和分布。该线虫寄主广泛,能够寄生超过218种寄主植物,给多种农作物造成了严重的危害,由于其危害严重性,我国将其列为进境检疫性有害生物名录,2015年... 详细信息

甜菜孢囊线虫是一类严重威胁甜菜生产安全的病原线虫,在全球50多个国家和地区均有发生和分布。该线虫寄主广泛,能够寄生超过218种寄主植物,给多种农作物造成了严重的危害,由于其危害严重性,我国将其列为进境检疫性有害生物名录,2015年在我国新疆首次发现该线虫危害我国甜菜,造成新疆局部地块的甜菜死苗断垄,严重威胁我国甜菜等作物的生产安全。RNA沉默是植物体内保守的防御机制,RNA沉默抑制子是一类靶标RNA沉默某个阶段的蛋白质或小分子物质,目前已在病毒、真菌、细菌、卵菌等生物中发现了RNA沉默抑制子的存在,在植物寄生线虫中暂无相关报道。本研究在基因组水平对甜菜孢囊线虫效应蛋白是否具有RNA沉默抑制功能进行筛选,并对其中一个效应蛋白Hs34B08的功能进行初步研究,主要结果如下:1从甜菜孢囊线虫中筛选出10个具有RNA沉默抑制功能的效应蛋白。将甜菜孢囊线虫41个候选效应蛋白在转基因烟草(16C)叶片瞬时表达,发现,10个甜菜孢囊线虫效应子(Gene005073、Gene003271、Gene000212、Gene006499、Gene002870、Hs34B08、Gene007831、Gene008354、Gene004992、Gene008275)与GFP共注射烟草后,烟草叶片的出现明显的绿色荧光,实时荧光定量PCR结果表明,10个效应蛋白基因在烟草叶片瞬时表达后,GFP m RNA的相对表达量均显著的上调,初步认为这10个效应子具有RNA沉默抑制作用。2初步明确了甜菜孢囊线虫效应蛋白Hs34B08的生物学功能。Hs34B08异位表达拟南芥接种甜菜孢囊线虫J2幼虫后,Hs34B08异位表达拟南芥的根系内线虫量及土壤中孢囊数明显高于野生型拟南芥,而Hs34B08 RNAi拟南芥植株接种甜菜孢囊线虫后,J2幼虫的侵染率和孢囊数目显著低于野生型拟南芥,表明Hs34B08在致病过程中发挥着关键作用。在烟草叶片上瞬时表达Hs34B08能够显著抑制BAX激发的细胞死亡,在拟南芥体内异位表达Hs34B08能够抑制JA、SA和ET激素代谢通路关键代谢基因的表达,表明Hs34B08在抑制寄主免疫反应中发挥着作用。3明确了Hs34B08与拟南芥过敏激发诱导蛋白AtHIR2互作,并对互作机制进行了初步验证。采用酵母双杂交技术,发现甜菜孢囊线虫Hs34B08靶向拟南芥过敏激发诱导蛋白AtHIR2,采用Bi FC及GST-pull down技术对两者的关系进行了验证,结果显示两者存在互作关系。AtHIR2突变体接种甜菜孢囊线虫结果表明,AtHIR2 T-DNA插入突变后,增加了对甜菜孢囊线虫的敏感性。综上所述,本研究从甜菜孢囊线虫中首次鉴定出10个具有RNA沉默抑制效果的候选效应蛋白,初步明确了Hs34B08的在致病和调控寄主免疫等方面的生物学功能,从拟南芥中筛选并验证出互作蛋白AtHIR2,AtHIR2插入突变后,增加了对甜菜孢囊线虫的敏感性。其研究结果将为解析甜菜孢囊线虫的致病机制奠定良好的基础。

关键词：甜菜孢囊线虫 RNA沉默抑制子效应子 AtHIR2

潜在外来入侵甜菜孢囊线虫在中国的适生性风险分析

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植物保护 2008年第5期34卷 90-94页

作者：李建中彭德良刘淑艳中国农业科学院植物保护研究所植物病虫害生物学国家重点实验室北京100193 吉林农业大学植物保护系长春130118

本文应用MAXENT与GARP两种生态位模型对甜菜孢囊线虫在中国的适生性进行了风险分析和预测。结果表明甜菜孢囊线虫可在中国17个省市生存,适生范围为26°N～48°N,77.6°E～136°E。甜菜孢囊线虫入侵的高风险区:内蒙古南部、新疆西部、河... 详细信息

本文应用MAXENT与GARP两种生态位模型对甜菜孢囊线虫在中国的适生性进行了风险分析和预测。结果表明甜菜孢囊线虫可在中国17个省市生存,适生范围为26°N～48°N,77.6°E～136°E。甜菜孢囊线虫入侵的高风险区:内蒙古南部、新疆西部、河北中南部、山西东北部、宁夏、甘肃北部;中风险区:北京、天津、陕西、山西大部、内蒙古西部和东南部、吉林西部、新疆北部;低风险区:河南、陕西南部、山东、内蒙古中东部、新疆中部、辽宁、吉林大部、黑龙江南部、江苏、安徽、湖北、湖南、江西、浙江北部;而青海、新疆南部、西藏、四川、重庆、云南、贵州、广西、广东、福建、海南、内蒙古少数地区和黑龙江部分地区属于基本不发生区。我国内蒙古、新疆、辽宁等省市甜菜种植区均适合甜菜孢囊线虫发生,对上述地区的进出口岸应加强甜菜孢囊线虫的检疫工作。

关键词：适生性风险分析甜菜孢囊线虫入侵线虫 GARP MAXENT

甜菜孢囊线虫二龄幼虫对不同类型化合物的趋化性研究

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新疆农业大学学报 2019年第2期42卷 134-138页

作者：李克梅刘俊杰范钧星张煜杨亚鹏窦晓丽新疆农业大学农学院乌鲁木齐830052 新疆维吾尔自治区植物保护站乌鲁木齐830049

为明确甜菜孢囊线虫(Heterodera schachtii Schmidt)二龄幼虫对不同化合物的趋化性,应用琼脂凝胶平法板测试了甜菜孢囊线虫二龄幼虫对35种不同种类无机化合物的趋化反应。结果表明,有10种化合物对甜菜孢囊线虫二龄幼虫表现吸引作用,分别... 详细信息

为明确甜菜孢囊线虫(Heterodera schachtii Schmidt)二龄幼虫对不同化合物的趋化性,应用琼脂凝胶平法板测试了甜菜孢囊线虫二龄幼虫对35种不同种类无机化合物的趋化反应。结果表明,有10种化合物对甜菜孢囊线虫二龄幼虫表现吸引作用,分别是:FeCl3、CuCl2、NH4Cl、KNO3、Ca(NO3)2·4H2O、Na2SO4、CuSO4、CaCO3、K2HPO4和C2H3O2NH4,其中CuSO4的吸引作用最强;5种化合物对甜菜孢囊线虫二龄幼虫表现趋避作用,分别是:NH4NO3、Na2CO3、NH4H2PO4、C2H4O2和C3H6O3,其中NH4NO3的趋避作用最强;而甜菜孢囊线虫二龄幼虫对其余20种化合物表现吸引和趋避共存作用。在具有吸引或趋避作用的15种化合物中,只有FeCl3、K2HPO4、C2H4O2和Na2CO3的趋化值与浓度呈线性关系。

关键词：甜菜孢囊线虫二龄幼虫化合物趋化性

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甜菜孢囊线虫风险分析及应急控制技术研究

甜菜孢囊线虫风险分析及应急控制技术研究

第五届全国入侵生物学大会——入侵生物与生态安全

作者：彭焕高海峰吴伟李广阔刘慧赵守岐彭德良中国农业科学院植物保护研究所植物病虫害生物学国家重点实验室新疆农业科学院植物保护研究所/农业部西北荒漠绿洲作物有害生物综合治理重点实验室新源县农技推广服务中心全国农业技术推广服务中心

甜菜孢囊线虫(Heterodera schachtii Schmidt)是我国乃至全世界重要检疫性有害生物,对甜菜具有毁灭性危害。2015年在我国首次报道了甜菜孢囊线虫的危害甜菜,并造成大面积是死苗断垄。经过3年的调查研究,初步明确了甜菜孢囊线虫在我国危... 详细信息

甜菜孢囊线虫(Heterodera schachtii Schmidt)是我国乃至全世界重要检疫性有害生物,对甜菜具有毁灭性危害。2015年在我国首次报道了甜菜孢囊线虫的危害甜菜,并造成大面积是死苗断垄。经过3年的调查研究,初步明确了甜菜孢囊线虫在我国危害超过1.2万亩,死苗断垄面积超过3000亩,预测并绘制了全国甜菜孢囊线虫适生区分布图。明确了甜菜孢囊线虫爆发成灾的机制,一、繁殖速度惊人,甜菜孢囊线虫在我国一年发生5-6代,3月份种群数目增长100倍,二、明确了148个国内的主要甜菜品种均高感甜菜孢囊线虫,三、寄主丰富,田间调查发现甜菜,油菜,野西瓜和廖科杂草是其田间主要寄主。明确了12种主要化学杀线虫制剂对甜菜孢囊线虫防治效果,筛选出路富达、噻唑膦和阿维菌素乳油等3种具有明显防效的应急防控药剂,防效在80%以上。明确了非寄主轮作对甜菜孢囊线虫具有显著的防治效果,筛选到5个耐病品种,其中beta796推广面积超过15000亩。制定了甜菜孢囊线虫应急防控体系,通过轮作+药剂防治+跟踪调查相结合,有效控制甜菜孢囊线虫快速扩散趋势,防控和增产效果显著。

关键词：外来入侵线虫甜菜孢囊线虫潜在风险综合防控

来源： cnki会议评论

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甜菜孢囊线虫SCAR快速分子检测技术研究

甜菜孢囊线虫SCAR快速分子检测技术研究

中国植物保护学会2019年学术年会

作者：彭焕高海峰张瀛东李广阔吴伟王锁牢彭德良中国农业科学院植物保护研究所植物病虫害生物学国家重点实验室新疆农业科学院植物保护研究所农业部西北荒漠绿洲作物有害生物综合治理重点实验室农业部库尔勒作物有害生物科学观测实验站新疆维吾尔自治区新源县农业技术推广站

甜菜孢囊线虫（Heterodera schachtii Schmidt）是全世界重要检疫性有害生物。1850年首次在德国报道,到目前为止,已在美洲、欧洲、亚洲等50多个国家或地区有分布,包括我国在内的22个国家将其列为检疫对象。甜菜孢囊线虫是甜菜上危害最... 详细信息

甜菜孢囊线虫（Heterodera schachtii Schmidt）是全世界重要检疫性有害生物。1850年首次在德国报道,到目前为止,已在美洲、欧洲、亚洲等50多个国家或地区有分布,包括我国在内的22个国家将其列为检疫对象。甜菜孢囊线虫是甜菜上危害最严重的病原生物之一,可导致甜菜产量损失25%～50%,在欧洲每年的经济损失已经超过了9 000万欧元,严重威胁着当地甜菜生产和制糖业。本研究以甜菜孢囊线虫和近缘种孢囊线虫DNA为模板,以RAPD随机引物进行PCR扩增。结果表明,采用OPA06随机引物能够特异的从甜菜孢囊线虫中扩增出长度为1 000bp左右的条带,克隆测序后,在Genbank数据库中进行Blast比对,未发现同源的序列。在此基础上,设计出针对甜菜孢囊线虫的SCAR特异性引物（HSF1和HSR1）,能够快速的从甜菜孢囊线虫DNA中扩增出922bp的特异性条带,灵敏度检测发现,本研究设计的甜菜孢囊线虫SCAR分子标记的最低检出阈值为1/40 000个孢囊,1/320头2龄幼虫和0.001ng的甜菜孢囊线虫基因组DNA,特异性检测发现,该检测方法能够有效地将甜菜孢囊线虫和大豆孢囊线虫、禾谷孢囊线虫、菲利普孢囊线虫、宽阴门孢囊线虫、旱稻孢囊线虫、玉米孢囊线虫、十字花科孢囊线虫、爱沙尼亚孢囊线虫、仙人掌皮线虫等近源种进行有效的区分,具有极高的特异性,该检测技术的开发将为甜菜孢囊线虫快速准确的诊断提供有力的技术支撑。

关键词：甜菜孢囊线虫 SCAR标记快速分子检测

来源： cnki会议评论

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11种杀线剂对甜菜孢囊线虫抑制效果的研究

新疆农垦科技 2019年第12期42卷 26-29页

作者：阿提开姆·如则刘凡龚玉洁李克梅新疆农业大学农学院/新疆农林有害生物防控重点实验室新疆乌鲁木齐830052 昌吉农业技术推广中心

在室内盆栽条件下开展11种杀线剂对甜菜孢囊线虫的抑制效果研究,以为该病害的田间应急防控提供理论依据。结果表明,不同用量的11种杀线剂均对土壤中甜菜孢囊线虫孢囊数量的增长有抑制作用,且不同处理之间存在显著差异。药剂处理50 d,孢... 详细信息

在室内盆栽条件下开展11种杀线剂对甜菜孢囊线虫的抑制效果研究,以为该病害的田间应急防控提供理论依据。结果表明,不同用量的11种杀线剂均对土壤中甜菜孢囊线虫孢囊数量的增长有抑制作用,且不同处理之间存在显著差异。药剂处理50 d,孢囊抑制率高于85%的有3个,分别是施用施文多52.5 kg/hm^2、RSYSKY 11.2 L/hm^2和施文多37.5 kg/hm^2处理。其中,施用施文多52.5 kg/hm^2的土壤中平均孢囊抑制率最高,达到87.29%。此外,用量52.5 kg/hm^2的线危、22.5 kg/hm^2的施文多和2.88 L/hm^2的路富达处理的孢囊抑制率均大于80%,且6个处理间无显著差异。药剂处理后100 d,对孢囊抑制率大于80%的有15个处理,孢囊抑制率大于85%的有6个处理,其中施用RSYSKY 11.2 L/hm^2和路富达2.88 L/hm^2处理的土壤中平均孢囊抑制率超过90%。上述研究结果可为田间甜菜孢囊线虫应急防控的药剂选择提供理论依据。

关键词：杀线剂甜菜孢囊线虫孢囊减退率

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几种杀线剂对甜菜孢囊线虫病室内防效试验

农村科技 2018年第5期 47-49页

作者：牛卡范钧星王惠卿吴伟李克梅新疆农业大学农学院/新疆农林有害生物防控重点实验室乌鲁木齐830052 新疆维吾尔自治区植物保护站乌鲁木齐830052 新源县农业技术推广中心新源835800

通过室内盆栽试验,比较不同杀线剂对甜菜孢囊线虫病的防治效果,以便为该病的大田防治提供理论依据。本文选择7种广谱性杀线剂,采用不同用量处理土壤,研究不同药剂处理条件下孢囊数量的变化,以及对甜菜产量和含糖量的影响。结果表明:用10... 详细信息

通过室内盆栽试验,比较不同杀线剂对甜菜孢囊线虫病的防治效果,以便为该病的大田防治提供理论依据。本文选择7种广谱性杀线剂,采用不同用量处理土壤,研究不同药剂处理条件下孢囊数量的变化,以及对甜菜产量和含糖量的影响。结果表明:用10%阿维菌素颗粒5毫克/株处理土壤,平均孢囊减退率为48%,同时使甜菜产量提高259.8%,含糖量提高0.6%。

关键词：甜菜孢囊线虫孢囊减退率产量含糖量