摘要2019年福建省莆田市番茄‘農(nóng)科180’品種發(fā)生嚴(yán)重的根結(jié)線蟲病, 根尖處根結(jié)多呈“靴”狀。本研究通過(guò)形態(tài)學(xué)、線蟲rDNA-ITS、28S rDNA D2-D3序列分析與特異性引物檢測(cè),明確病原線蟲種群為擬禾本科根結(jié)線蟲Meloidogyne graminicola。這是在福建省番茄上首次報(bào)道擬禾本科線蟲危害番茄。為探討不同番茄品種對(duì)擬禾本科根結(jié)線蟲的感、抗性,在Pluronic F-127膠體介質(zhì)中測(cè)定該種群2齡幼蟲(J2)對(duì)5個(gè)番茄品種(農(nóng)科180’ ‘仙客1號(hào)’ ‘仙客6號(hào)’ ‘紅美人’和‘硬粉8號(hào)’)根尖的趨性,結(jié)果表明,趨向于‘農(nóng)科180’的J2數(shù)量顯著大于其他4個(gè)番茄品種,品種有無(wú)Mi基因與J2趨性無(wú)關(guān);室內(nèi)致病性試驗(yàn)表明,接種后35 d調(diào)查,‘農(nóng)科180’發(fā)病率為100%,病情指數(shù)為60;‘仙客1號(hào)’ ‘仙客6號(hào)’ ‘紅美人’和‘硬粉8號(hào)’的發(fā)病率分別為53%、40%、33%和27%,病情指數(shù)均低于11。研究表明,番茄‘農(nóng)科180’根尖對(duì)J2具有強(qiáng)烈的吸引性是其感病的原因之一。生產(chǎn)中應(yīng)重視番茄品種對(duì)擬禾本科根結(jié)線蟲的感抗性差異。
關(guān)鍵詞番茄;擬禾本科根結(jié)線蟲;鑒定;趨性;致病性
中圖分類號(hào):S 435.2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:ADOI:10.16688/j.zwbh.2023532Identification of Meloidogyne graminicola on tomato and it’s taxis to
the different tomato cultivarsCHEN Jingwei HUANG Hongjing LI Shuo WU Huaxiang CHENG Xi1,XIAO Shun1,LIU Guokun1*(1. Key Laboratory of Biopesticide and Chemical Biology, Ministry of Education, Fujian Agriculture and Forestry
University, Fuzhou350002, China; 2. Xuzhou Institute of Agricultural Sciences in Xuhuai Region, Jiangsu
Province, Key Laboratory of Biology and Genetic Breeding of Sweetpotato, Ministry of Agriculture
and Rural Affairs,Xuzhou221131, China)AbstractSerious root-knot nematode disease of tomato (Solanum lycopersicum cv. ‘Nongke 180’) with typically hooked-shaped galls at the root tip was found in the Putian region, Fujian province. Based on the morphological and molecular analyses of rDNA-ITS and 28S rDNA D2-D3 sequences, and detection using species-specific primers, the nematode was identified as Meloidogyne graminicola. This is the first report of a natural infection of M.graminicola on tomato in Fujian province. Taxis assays of second stage juveniles (J2s) of M.graminicola to root tips of five tomato cultivars, including ‘Nongke 180’ ‘Xianke 1’ ‘Xianke 6’ ‘Hongmeiren’ and ‘Yingfen 8’ were tested using the Pluronic F-127 gel system. Greater numbers of J2s were significantly attracted to ‘Nongke 180’ than to the other four cultivars. There no association existed between attractive ability and the presence of Mi-resistance gene in the five cultivars. Pathogenicity of the nematode to the five tomato cultivars was conducted and compared, the results showed that the incidence of ‘Nongke 180’ was 100% incidence with a disease index of 60, while the incidence of ‘Xianke 1’ ‘Xianke 6’ ‘Hongmeiren’ and ‘Yingfen 8’ were 53%, 40%, 33%, and 27%, respectively, with all disease indexes being less than 11. The research showed that tomato cv. ‘Nongke 180’ was a susceptible host for M.graminicola, with strong attraction to J2s of the nematode.
Key wordsSolanum lycopersicum; Meloidogyne graminicola; identification; taxis; pathogenicity番茄Solanum lycopersicum是全世界最廣泛種植及消費(fèi)最多的蔬菜種類,中國(guó)的番茄種植產(chǎn)量約占全球產(chǎn)量的32%[1]。根結(jié)線蟲Meloidogyne spp.是番茄上重要的病原物,侵染番茄根系導(dǎo)致大小不等的根結(jié),影響植株的生長(zhǎng)發(fā)育與營(yíng)養(yǎng)吸收,田間發(fā)病一般可導(dǎo)致番茄產(chǎn)量損失10%~20%,嚴(yán)重的超過(guò)60%[23]。番茄是許多根結(jié)線蟲種的良好寄主,生產(chǎn)中危害嚴(yán)重的主要種類為南方根結(jié)線蟲M.incognita、爪哇根結(jié)線蟲M.javanica、花生根結(jié)線蟲M.arenaria、北方根結(jié)線蟲M.hapla和象耳豆根結(jié)線蟲M.enterolobii[3]。擬禾本科根結(jié)線蟲M.graminicola是水稻重要病原線蟲之一,主要侵染禾本科Poaceae、十字花科Brassicaceae、豆科Fabaceae等9個(gè)科19個(gè)屬90多種植物[45],但通常認(rèn)為擬禾本科根結(jié)線蟲不能危害番茄[67]。2022年在我國(guó)海南三亞市首次發(fā)現(xiàn)擬禾本科根結(jié)線蟲危害番茄[8]。作者在福建省莆田市荔城區(qū)番茄種植區(qū)發(fā)現(xiàn)了嚴(yán)重的根結(jié)線蟲病害,通過(guò)形態(tài)學(xué)和分子生物學(xué)鑒定,明確其為擬禾本科根結(jié)線蟲,并就該種群2齡幼蟲對(duì)番茄不同品種的根尖趨性進(jìn)行了初步研究,現(xiàn)報(bào)道如下。
1材料與方法
1.1番茄根結(jié)線蟲樣本采集、分離與種群繁育
樣本采集:番茄根結(jié)線蟲病害樣本(20份)于番茄采收期采自福建省莆田市荔城區(qū)東陽(yáng)村基地(25°26′N,119°03′E),并隨機(jī)調(diào)查田間番茄根結(jié)線蟲病的發(fā)病率,記述根結(jié)癥狀特點(diǎn)。番茄品種為‘農(nóng)科180’,由福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院選育。
線蟲的分離[9]:在體視顯微鏡下直接剖離雌蟲,挑取番茄根結(jié)處卵囊,置于無(wú)菌水中孵化獲得2齡幼蟲(J2);利用根孵育法獲得雄蟲。分離的線蟲用于形態(tài)學(xué)與分子生物學(xué)鑒定。
線蟲種群繁育:挑取單卵囊接種于滅菌沙土中培植的3葉期水稻(品種‘怪異2號(hào)’)根部進(jìn)行種群繁育,正常水肥管理。純化的種群用于線蟲趨性研究。
1.2根結(jié)線蟲的鑒定
1.2.1形態(tài)鑒定
線蟲的殺死、臨時(shí)玻片制作等均參照張紹升[9]的方法。通過(guò)配備Nikon相機(jī)(DS-Ri1)的顯微鏡(Eclipse Ni-U 931609,尼康儀器株式會(huì)社)進(jìn)行觀測(cè)與拍照。形態(tài)測(cè)量值按照De Man公式進(jìn)行測(cè)量和計(jì)算。
1.2.2rDNA-ITS和28S rDNA D2-D3序列鑒定
采用凍融裂解法提取單條線蟲的DNA[10]:挑取單條J2幼蟲經(jīng)滅菌水清洗2遍后,轉(zhuǎn)移至裝有8 μL ddH2O、1 μL 10×PCR buffer的PCR管內(nèi),PCR管置于液氮中30 s后取出,加1 μL蛋白酶K(1.2 mg/mL),65℃溫育1.5 h,95℃ 10 min,-20℃保存?zhèn)溆谩?/p>
采用rDNA-ITS區(qū)通用引物TW81(5′-GTTT-CCGTAGGTGAACCTGC-3′)/AB28(5′-ATATGC-TTAAGTTCAGCGGGT-3′)[11];28S rDNA D2-D3區(qū)通用引物D2A(5′-ACAAGTACCGTGAGGGAA-AGTTG-3′)/D3B(5′-TCGGAAGGAACCAGCTA-CTA-3′)[12]進(jìn)行鑒定。引物均由生工生物工程(上海)股份有限公司合成。PCR反應(yīng)體系(25 μL):模板DNA 2 μL,上、下游引物(10 μmol/L)各1 μL,PCR Mix(Premix TaqTM,TaKaRa)12.5 μL,ddH2O 8.5 μL。PCR反應(yīng)程序:94℃預(yù)變性4 min;94℃ 30 s,55℃(ITS區(qū))或54℃ (28S rDNA D2-D3區(qū))30 s,72℃ 40 s,35個(gè)循環(huán);72℃ 10 min,4℃保存。
擴(kuò)增產(chǎn)物經(jīng)1%瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè)合格后送生工生物工程(上海)股份有限公司進(jìn)行雙向測(cè)序,獲得的序列上傳GenBank獲得序列號(hào)。將所得序列在NCBI進(jìn)行BLAST比對(duì),選取序列相似度最高的類群構(gòu)建發(fā)育樹(shù),在CIPRES Science Gateway (www.phylo.org)[13]運(yùn)算平臺(tái)上進(jìn)行序列分析。運(yùn)用程序MrBayes on XSEDE,采用GTR+I+G模型構(gòu)建貝葉斯樹(shù)[14];運(yùn)用程序RAxML-HPC2 on XSEDE,采用GTRCAT模型構(gòu)建極大似然樹(shù)[1516]。運(yùn)算運(yùn)行設(shè)定500萬(wàn)代,最大似然法的自展重復(fù)設(shè)定為1 000次。最后采用FigTree v 1.4.3和Adobe Illustrator CC在貝葉斯50%多數(shù)原則一致樹(shù)上標(biāo)注后驗(yàn)概率和ML自展值, 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)不支持的自展值不標(biāo)出。
1.2.3特異性引物檢測(cè)
隨機(jī)采集8株發(fā)病番茄(品種:‘農(nóng)科180’)的病根,隨機(jī)挑取單條雌蟲,經(jīng)凍融裂解法提取DNA。采用擬禾本科根結(jié)線蟲特異性引物Mg-F (5′-TTATCGCATCATTTTATTTG-3′)/Mg-R (5′-CG-CTTTGTTAGAAAATGACCCT-3′)進(jìn)行擴(kuò)增[17]。以南方根結(jié)線蟲DNA為陰性對(duì)照。反應(yīng)程序:94℃ 5 min;94℃ 30 s,51℃ 30 s,72℃ 1 min,35個(gè)循環(huán);72℃ 10 min;4℃保存。擴(kuò)增產(chǎn)物經(jīng)1%瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè)。
1.3擬禾本科根結(jié)線蟲對(duì)番茄根系的趨性觀察
1.3.1供試番茄品種及育苗
將 ‘農(nóng)科180’ ‘仙客1號(hào)’ ‘仙客6號(hào)’ ‘紅美人’和‘硬粉8號(hào)’番茄種子分別用紗布包好,在45℃溫水中浸泡50 min,放入28℃恒溫培養(yǎng)箱中催芽。出芽2 mm后將種子播種于盛放滅菌土的育苗盤內(nèi),幼苗長(zhǎng)出1片真葉后分別轉(zhuǎn)入營(yíng)養(yǎng)缽內(nèi),在溫室25℃條件下培養(yǎng)備用。
1.3.2擬禾本科根結(jié)線蟲對(duì)番茄離體根的趨性觀察Pluronic F-127膠體配制參考Wang等[18]的方法。在4℃條件下,配制成含擬禾本科根結(jié)線蟲2齡幼蟲20條/100 μL的 Pluronic F-127膠體液,吸取含線蟲的膠體液2 mL加到直徑3.5 cm的無(wú)菌塑料培養(yǎng)皿內(nèi),輕輕搖動(dòng)混勻。設(shè)置2種處理:1)每個(gè)皿擺放1條長(zhǎng)度0.5 cm的番茄根尖,每個(gè)品種重復(fù)4次,用封口膜封住培養(yǎng)皿后轉(zhuǎn)移至25℃恒溫培養(yǎng)箱,分別于3、6、9 h和12 h時(shí)觀測(cè)根尖2 mm處聚集的J2數(shù)量。2)在無(wú)菌塑料培養(yǎng)皿內(nèi)擺放5個(gè)品種的根尖(長(zhǎng)度1 cm),每個(gè)品種1條根尖,圍繞中心置放,分別在0、9、18 h時(shí)觀測(cè)不同品種根尖對(duì)線蟲的趨引,記錄根尖周圍2 mm處聚集的J2數(shù)量;試驗(yàn)重復(fù)4次。數(shù)據(jù)采用Duncan氏新復(fù)極差法(α=0.05)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。
1.45個(gè)番茄品種Mi基因檢測(cè)
參考Williamson等的方法[19]分別提取5個(gè)品種番茄種子的DNA,提取的DNA立刻用于PCR或于-20℃保存。參考Garcia等[20]和戴均濤等[21]的方法,利用共顯性序列特征擴(kuò)增區(qū)引物對(duì)Mi23F(5′-TGGAAAAATGTTGAATTTCTTTTG-3′)/Mi23R(5′-GCATACTATATGGCTTGTTTACCC-3′)擴(kuò)增各番茄品種的Mi基因。若擴(kuò)增得到430 bp的單一條帶,判定其不含Mi基因;若擴(kuò)增得到380 bp的單一條帶,或同時(shí)擴(kuò)增得到380、430 bp和500 bp 3個(gè)條帶判定其含Mi基因。反應(yīng)程序?yàn)椋?4℃ 4 min;94℃ 1 min,52℃ 45 s,72℃ 1 min,35個(gè)循環(huán);72℃ 10 min;4℃保存。擴(kuò)增產(chǎn)物經(jīng)1%瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè)。
1.5擬禾本科根結(jié)線蟲對(duì)番茄致病性測(cè)定
將新鮮收集的2齡幼蟲制作成500條/mL的線蟲懸浮液。待番茄苗長(zhǎng)至6葉期時(shí)進(jìn)行根系接種試驗(yàn),每盆種植1株番茄,每株番茄接種1 000條線蟲。每個(gè)品種接種5株,設(shè)置空白對(duì)照。接種后將番茄苗置于溫室正常生長(zhǎng)管理。5周后檢查番茄根系,參考張紹升的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)[9]進(jìn)行分級(jí),計(jì)算每個(gè)品種的發(fā)病率和病情指數(shù)。0級(jí):根系健康,沒(méi)有被侵染;1級(jí):嚴(yán)格檢查,可見(jiàn)極少數(shù)小結(jié)癭;2級(jí):根系可見(jiàn)明顯的小根癭,根功能受損不重;3級(jí):根系有大量小根癭和部分大根癭,20%根系嚴(yán)重結(jié)癭和喪失功能;4級(jí):75%根系嚴(yán)重結(jié)癭,喪失功能;5級(jí):根系全部結(jié)癭,變色枯黃。
發(fā)病率=感病株數(shù)/調(diào)查株數(shù)×100%;
病情指數(shù)=∑(各級(jí)病株數(shù)×相應(yīng)級(jí)值)/調(diào)查總數(shù)×最高級(jí)值×100。
2結(jié)果與分析
2.1番茄根結(jié)線蟲病癥狀及線蟲主要形態(tài)學(xué)特征
通過(guò)田間隨機(jī)調(diào)查100株番茄,發(fā)現(xiàn)番茄根結(jié)線蟲病發(fā)病率超過(guò)90%。番茄植株葉片黃化,將病株拔起可見(jiàn)明顯的根結(jié)癥狀,發(fā)病根系交織成團(tuán),根系呈不同程度的腫脹,有的似蘿卜狀,根瘤處可繼續(xù)長(zhǎng)出新根,根尖處的根結(jié)多呈“靴”狀或棒槌狀(圖1 a)。線蟲卵囊包裹在根系表皮內(nèi),體視鏡下解剖腫脹根可見(jiàn)病組織內(nèi)有多頭乳白色雌蟲、大量幼蟲和卵粒,在多數(shù)根結(jié)內(nèi)可解剖到雄蟲。雌蟲呈梨形,乳白色,蟲體尾部有明顯突起,會(huì)陰花紋整體近似圓形,背弓較低,整體線紋連續(xù)且較為平滑,但在側(cè)區(qū)可見(jiàn)細(xì)碎紋路,形成不規(guī)則的條溝。多數(shù)會(huì)陰花紋腹線連續(xù)平滑,尾端陰門區(qū),無(wú)或有少量線紋(圖1 b,c)。2齡幼蟲尾部細(xì)長(zhǎng),可見(jiàn)狹長(zhǎng)的透明區(qū),有明顯缺刻(圖1 d)。雌蟲、雄蟲和J2形態(tài)測(cè)量值見(jiàn)表1,形態(tài)特征與擬禾本科根結(jié)線蟲原始描述種一致[22]。
2.2分子生物學(xué)鑒定
2.2.1系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)的構(gòu)建與分析
利用通用引物TW81/AB28擴(kuò)增番茄根部根結(jié)線蟲種群的rDNA-ITS,獲得了580 bp左右的條帶,序列上傳至GenBank獲得序列號(hào)MT159686和MT159687,序列比對(duì)結(jié)果顯示,所得的rDNA-ITS區(qū)序列與GenBank中其他擬禾本科根結(jié)線蟲種群的相似性在99%以上。以尖細(xì)潛根線蟲Hirschmanniella mucronata為外群構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹(shù),可見(jiàn),該種群與NCBI上登錄的擬禾本科根結(jié)線蟲種群均聚在同一分支,后驗(yàn)概率為0.98,自展值為100,與其他根結(jié)線蟲種處于不同分支(圖2a);利用圖2利用通用引物D2A/D3B擴(kuò)增番茄根部根結(jié)線蟲種群的28S rDNA D2-D3區(qū)序列,獲得了780 bp左右的條帶,序列上傳至GenBank獲得序列號(hào)MT159669和MT159670,序列比對(duì)結(jié)果顯示,所得D2-D3區(qū)序列與其他擬禾本科根結(jié)線蟲種群的相似性在99%~100%。以肥尾短體線蟲Pratylenchus pinguicaudatus為外群構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹(shù),可以看到本研究獲得的種群與NCBI上登錄的擬禾本科根結(jié)線蟲種群均聚在同一分支,后驗(yàn)概率為1,自展值為70,與其他根結(jié)線蟲種處于不同分支(圖2b)。
2.2.2特異性引物檢測(cè)
利用擬禾本科根結(jié)線蟲特異性引物Mg-F/Mg-R進(jìn)行檢測(cè),8個(gè)樣本均獲得長(zhǎng)度約300 bp 的特異條帶,空白對(duì)照無(wú)擴(kuò)增條帶(圖3)。結(jié)合形態(tài)學(xué)鑒定結(jié)果,確定危害番茄的根結(jié)線蟲種群為擬禾本科根結(jié)線蟲。
2.3不同番茄品種根尖對(duì)擬禾本科根結(jié)線蟲趨性的影響在Pluronic F-127膠體系統(tǒng)中含有單個(gè)品種的單條根系時(shí),0 h,J2隨機(jī)均勻分布于膠體內(nèi),5個(gè)品種根尖處未觀察到線蟲聚集現(xiàn)象;3 h, ‘農(nóng)科180’‘仙客6’和‘仙客1號(hào)’根尖周圍聚集的線蟲數(shù)量較多,且數(shù)量基本維持在12~15條,‘硬粉8號(hào)’和‘紅美人’根尖周圍聚集的線蟲數(shù)量在6~7條;6 h,5個(gè)品種根尖吸引線蟲的數(shù)量都有小幅提升,其中‘農(nóng)科180’根尖聚集的J2數(shù)量(約37條)顯著多于‘仙客1號(hào)’ ‘紅美人’‘硬粉8號(hào)’;9 h,5個(gè)品種吸引線蟲的數(shù)量有較大的提升,其中‘農(nóng)科180’ (約98條)和‘仙客6號(hào)’(約91條)最為明顯,顯著多于其他3個(gè)品種;12 h,‘農(nóng)科180’吸引線蟲數(shù)量達(dá)到201條左右,顯著多于其余4個(gè)品種(表2)。
將5個(gè)番茄品種的根尖同時(shí)放在Pluronic F-127膠體系統(tǒng)中時(shí), 0 h,線蟲隨機(jī)均勻分布在膠體中;9 h,J2s主要聚集于‘農(nóng)科180’根尖處(圖4)數(shù)量顯著多余其余4個(gè)品種(表3);18 h,‘農(nóng)科180’根尖處聚集線蟲數(shù)量有所減少,可能與侵入根系內(nèi)有關(guān),但仍然顯著多于其余4個(gè)品種(表3)。
2.45個(gè)番茄品種的Mi基因檢測(cè)結(jié)果
采用引物Mi23F/Mi23R檢測(cè)5個(gè)番茄品種的Mi基因,結(jié)果表明:‘仙客1號(hào)’和‘仙客6號(hào)’擴(kuò)增出500、430 bp和380 bp 3條帶,即為Mi/mi雜合基因型,‘農(nóng)科180’‘硬粉8號(hào)’和‘紅美人’擴(kuò)增出1條430 bp的條帶,表明均不含Mi基因(圖5)。
2.5擬禾本科根結(jié)線蟲對(duì)5個(gè)番茄品種的致病性
將擬禾本科根結(jié)線蟲2齡幼蟲分別接種到番茄根系,5周后檢查根系根結(jié),結(jié)果見(jiàn)表4。5個(gè)番茄品種根系均發(fā)現(xiàn)有根結(jié)癥狀,‘農(nóng)科180’株發(fā)病率為100%,病情指數(shù)為60,受害最嚴(yán)重,顯著高于其余4個(gè)含或不含Mi基因的番茄品種。所有對(duì)照植株根系均未發(fā)現(xiàn)根結(jié)癥狀。
3結(jié)論與討論
本文通過(guò)形態(tài)學(xué)與分子生物學(xué)鑒定方法,明確侵染番茄‘農(nóng)科180’的根結(jié)線蟲為擬禾本科根結(jié)線蟲。番茄是許多常見(jiàn)根結(jié)線蟲種的良好寄主,但對(duì)于擬禾本科根結(jié)線蟲,大多數(shù)研究表明其無(wú)法侵染番茄或能侵染卻不能在番茄中繁殖[6],說(shuō)明大多數(shù)番茄品種不是擬禾本科根結(jié)線蟲的良好寄主。本研究調(diào)查發(fā)現(xiàn),擬禾本科根結(jié)線蟲侵染‘農(nóng)科180’后,受害植株根部有嚴(yán)重的根結(jié)癥狀,地上部生長(zhǎng)不良,導(dǎo)致產(chǎn)量與品質(zhì)大幅下降。這是繼中國(guó)海南地區(qū)首次發(fā)現(xiàn)擬禾本科根結(jié)線蟲侵染大田番茄(品種:‘Jinsheng’)[8]后的再次發(fā)現(xiàn),表明一些番茄品種是擬禾本科根結(jié)線蟲的良好寄主。受擬禾本科根結(jié)線蟲侵染的番茄根尖呈現(xiàn)典型的腫脹倒勾狀,這與水稻等禾本科寄主的受害癥狀類似[23],但與其他根結(jié)線蟲種侵染番茄引起的根結(jié)癥狀有明顯的區(qū)分度,可作為田間識(shí)別的重要特征。擬禾本科根結(jié)線蟲是水稻上最重要的病原線蟲之一,在國(guó)內(nèi)多個(gè)省份水稻產(chǎn)區(qū)發(fā)生且日趨擴(kuò)散,特別是在直播稻上發(fā)生嚴(yán)重[23]。擬禾本科根結(jié)線蟲在福建省最早發(fā)現(xiàn)于南平市政和縣水稻以及周邊溝渠的油芒Spodiopogon cotulifer等雜草寄主上[24],隨后發(fā)現(xiàn)香蕉Musa acuminata[25]、韭菜Allium tuberosum[26]等新寄主。本次發(fā)現(xiàn)擬禾科根結(jié)線蟲的番茄田為稻菜輪作田,其初侵染源可能來(lái)自前季水稻。加強(qiáng)擬禾本科根結(jié)線蟲的生理小種、寄主范圍,以及對(duì)番茄品種的感抗性測(cè)定對(duì)生產(chǎn)具有重要意義。
利用寄主抗性是防治番茄根結(jié)線蟲病的最經(jīng)濟(jì)有效的措施。目前Mi-1基因是番茄中唯一被商業(yè)化利用的抗根結(jié)線蟲基因,國(guó)際上抗根結(jié)線蟲的番茄品種基本都攜帶該基因,攜帶該基因的品種能有效地抵抗南方根結(jié)線蟲Meloidogyne incognita、爪哇根結(jié)線蟲M.javanica和花生根結(jié)線蟲M.arenaria[27]。研究表明,番茄‘仙客6號(hào)’和‘仙客1號(hào)’含有Mi基因[28],本研究證實(shí), ‘農(nóng)科180’ ‘紅美人’和‘硬粉8號(hào)’不含有Mi基因。在Pluronic F-127膠體系統(tǒng)中,擬禾本科根結(jié)線蟲J2對(duì)‘農(nóng)科 180’的趨性顯著大于其他4個(gè)品種,表明,品種是否含有Mi-1基因與擬禾本科根結(jié)線蟲的趨性并沒(méi)有關(guān)系。致病性試驗(yàn)表明,擬禾本科根結(jié)線蟲只導(dǎo)致‘農(nóng)科180’根系出現(xiàn)嚴(yán)重的根結(jié)癥狀且造成明顯損害,其余4個(gè)番茄品種雖可產(chǎn)生根結(jié),但是根結(jié)的癥狀極其輕微。‘農(nóng)科180’根尖對(duì)J2的吸引力顯著高于其他4個(gè)品種,這可能是‘農(nóng)科180’高感擬禾本科根結(jié)線蟲的一個(gè)重要因素,感病的具體原因還需進(jìn)一步地深入研究。
參考文獻(xiàn)
[1]霍建勇. 中國(guó)番茄產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及安全防范[J]. 蔬菜, 2016(6): 14.
[2]張潔,朱文倩,夏明聰,等. YB-04生物菌肥防治番茄根結(jié)線蟲的效果評(píng)價(jià)[J]. 植物保護(hù), 2022, 48(2): 1623.
[3]PHILBRICK A N, ADHIKARI T B, LOUWS 7y124KA7uL2OLsNn/nc3EA==F J, et al. Meloidogyne enterolobii, a major threat to tomato production: current status and future prospects for its management [J/OL]. Frontiers in Plant Science, 2020, 11: 606395. DOI: 10.3389/fpls.2020.606395.
[4]RUSINQUE L, MALEITA C, ABRANTES I, et al. Meloidogyne graminicola -A threat to rice production: review update on distribution, biology, identification, and management [J/OL]. Biology, 2021, 10(11): 1163. DOI:10.3390/biology10111163.
[5]黃文坤, 向超, 劉瑩, 等. 水稻擬禾本科根結(jié)線蟲發(fā)生與防治[J]. 植物病理學(xué)報(bào), 2018, 48(3): 289296.
[6]POKHAREL R R. Characterization of root-knot nematodes from rice-wheat fields in Nepal and search for source of resistance [D]. New York: Cornell University, 2007.
[7]DUTTA T K, POWERS S J, KERRY B R, et al. Comparison of host recognition, invasion, development and reproduction of Meloidogyne graminicola and M.incognita on rice and tomato [J]. Nematology, 2011, 13(5): 509520.
[8]PAN Song, LIU Chen, ZHANG Feng, et al. First report of Meloidogyne graminicola on tomato (Solanum lycopersicum) in Hainan of China [J]. Plant Disease, 2022, 106(7): 2000.
[9]張紹升. 植物線蟲病害診斷與治理[M]. 福州: 福建科學(xué)技術(shù)出版社, 1999: 9798.
[10]王江嶺, 張建成, 顧建鋒. 單條線蟲DNA提取方法[J]. 植物檢疫, 2011, 25(2): 3235.
[11]MAAFI Z T, SUBBOTIN S A, MOENS M. Molecular identification of cyst-forming nematodes (Heteroderidae) from Iran and a phylogeny based on ITS-rDNA sequences [J]. Nematology, 2003, 5(1): 99111.
[12]SUBBOTIN S A, STURHAN D, CHIZHOV V N, et al. Phylogenetic analysis of Tylenchida Thorne, 1949 as inferred from D2 and D3 expansion fragments of the 28S rRNA gene sequences [J]. Nematology, 2006, 8(3): 455474.
[13]MILLER M A, PFEIFFER W T, SCHWARTZ T. Creating the CIPRES science gateway for inference of large phylogenetic trees [C]∥2010 Gateway Computing Environments Workshop (GCE), 2010: 18.
[14]RONQUIST F, HUELSENBECK J P. MrBayes3: Bayesian phylogenetic inference under mixed models [J]. Bioinformatics, 2003, 19(12): 15721574.
[15]FELSENSTEIN J. Evolutionary trees from DNA sequences: A maximum likelihood approach [J]. Journal of Molecular Evolution, 1981, 17(6): 368376.
[16]ALEXANDROS S, HOOVER P, ROYGEMONT J. A rapid bootstrap algorithm for the RAxML web servers, systematic biology [J]. 2008, 57(5): 758771.
[17]HTAY C C, PENG Huan, HUANG Wenkun, et al. The development and molecular characterization of a rapid detection method for rice root-knot nematode (Meloidogyne graminicola) [J]. European Journal of Plant Pathology, 2016, 146(2): 281291.
[18]WANG Chongli, BRUENING G, WILLIAMSON V M. Determination of preferred pH for root-knot nematode aggregation using pluronic F-127 gel [J]. Journal of Chemical Ecology, 2009, 35(10): 12421251.
[19]WILLIAMSON V M, HO J Y, WU F F, et al. A PCR-based marker tightly linked to the nematode resistance gene, Mi, in tomato [J]. Theoretical and Applied Genetics, 1994, 87(7): 757763.
[20]GARCIA B E, MEJIA L, SALUS M S, et al. A co-dominant SCAR marker, Mi23, for detection of the Mi-1.2 gene for resistance to root-knot nematode in tomato germplasm [J]. Applied Mechanics and Materials, 2013, 486: 323326.
[21]戴均濤, 張慎璞, 王暄, 等. 3種檢測(cè)番茄抗根結(jié)線蟲Mi基因分子標(biāo)記法的比較[J]. 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào), 2018, 41(5): 848853.
[22]GOLDEN A M, BIRCHFIELD W. Meloidogyne graminicola (Heteroderidae), a new species of root-knot nematode from grass [J]. Proceedings of the Helminthological Society of Washington, 1965, 32(2): 228231.
[23]柯葉鑫, 陳晶偉, 肖順, 等. 福建省直播稻根結(jié)線蟲病的病原種類鑒定[J]. 生物安全學(xué)報(bào), 2021, 30(4): 292298.
[24]劉國(guó)坤, 王玉, 肖順, 等. 水稻根結(jié)線蟲病的病原鑒定及其侵染源的研究[J]. 中國(guó)水稻科學(xué), 2011, 25(4): 420426.
[25]ZHOU Xia, LIU Guokun, XIAO Shun, et al. First report of Meloidogyne graminicola infecting banana in China [J]. Plant Disease, 2015, 99(3): 420.
[26]CHEN Jingwei, CHEN Siyi, NING Xulan, et al. First report of Meloidogyne graminicola infecting Chinese chive in China [J]. Plant Disease, 2019, 103(11): 2967.
[27]CORTADA L, SORRIBAS F J, ORNAT C, et al. Response of tomato rootstocks carrying the Mi-resistance gene to populations of Meloidogyne arenaria, M.incognita and M.javanica [J]. European Journal of Plant Pathology, 2009, 124(2): 337343.
[28]魏偲, 史倩倩, 茆振川, 等. Mi基因家族番茄對(duì)南方根結(jié)線蟲的抗性鑒定及評(píng)價(jià)[J]. 中國(guó)蔬菜, 2016(6): 2933.
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