【摘要】：植物根結(jié)線蟲病分布區(qū)域廣泛,在世界各地都普遍發(fā)生,嚴(yán)重危害農(nóng)作物,給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成了巨大的損失。北方根結(jié)線蟲(Meloidogyne hapla)在中國(guó)北方低溫條件下能夠越冬存活,對(duì)中國(guó)北方的低溫環(huán)境有較強(qiáng)的適應(yīng)性。本研究在盆栽條件下將不同溫度處理后的北方根結(jié)線蟲的二齡幼蟲(J2)接種番茄,通過酸性品紅染色的方法觀察根內(nèi)二齡幼蟲的發(fā)育情況,并用實(shí)時(shí)熒光定量PCR技術(shù)檢測(cè)了不同溫度脅迫下線蟲體內(nèi)寄生相關(guān)基因、溫度脅迫后線蟲侵染植物,植物體內(nèi)與巨細(xì)胞形成和抗病相關(guān)的基因表達(dá)量的變化,探究溫度脅迫對(duì)北方根結(jié)線蟲定殖與發(fā)育及與線蟲互作相關(guān)基因的影響,為利用生態(tài)控制方法防治北方根結(jié)線蟲引起的線蟲病害提供新的思路。通過研究取得了如下研究進(jìn)展:1.明確了不同溫度脅迫對(duì)北方根結(jié)線蟲發(fā)育的影響。0°C和4°C可以促進(jìn)北方根結(jié)線蟲的發(fā)育,-2°C和40°C可以抑制北方根結(jié)線蟲的發(fā)育。對(duì)北方根結(jié)線蟲二齡幼蟲進(jìn)行-2°C、0°C、4°C、25°C和40°C的溫度處理后侵染番茄,對(duì)接種后15 d和25 d后的番茄根進(jìn)行根染色,統(tǒng)計(jì)不同溫度處理的北方根結(jié)線蟲在根內(nèi)的發(fā)育情況。結(jié)果顯示,0°C和4°C發(fā)育較快,接種15 d發(fā)育成三齡及25 d發(fā)育成四齡及雌蟲的數(shù)量均顯著高于25°C對(duì)照;-2°C和40°C處理后接種15 d發(fā)育成三齡及25 d發(fā)育成雌蟲的數(shù)量均顯著低于25°C對(duì)照。2.檢測(cè)了不同溫度脅迫后北方根結(jié)線蟲侵染番茄誘導(dǎo)巨細(xì)胞形成相關(guān)基因的表達(dá)變化。結(jié)果表明,在0°C和4°C條件下處理北方根結(jié)線蟲后侵染番茄,番茄巨細(xì)胞形成相關(guān)基因CCS52B的表達(dá)量高于25°C對(duì)照,證明0°C和4°C促進(jìn)北方根結(jié)線蟲的定殖與發(fā)育。用qRT-PCR技術(shù)檢測(cè)不同溫度脅迫下線蟲侵染番茄后,不同天數(shù)CCS52B基因的相對(duì)表達(dá)量。結(jié)果顯示,0°C及4°C脅迫后線蟲侵染番茄,該基因表達(dá)量均隨接種天數(shù)的增加呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì),在接種15 d到達(dá)頂峰,顯著高于25°C對(duì)照,說明這兩個(gè)溫度處理后的北方根結(jié)線蟲可能會(huì)誘導(dǎo)巨細(xì)胞的形成,為線蟲提供發(fā)育所需營(yíng)養(yǎng)。3.分析了不同溫度脅迫后北方根結(jié)線蟲侵染番茄后番茄的抗病相關(guān)基因表達(dá)變化情況。結(jié)果表明,在-2°C和40°C條件下處理北方根結(jié)線蟲后侵染番茄,番茄活性氧合成相關(guān)基因RBOH1及過氧化物酶相關(guān)基因EP5C的相對(duì)表達(dá)量均高于25°C對(duì)照,證明-2°C和40°C抑制北方根結(jié)線蟲的定殖與發(fā)育。用qRT-PCR技術(shù)檢測(cè)不同溫度脅迫下線蟲侵染番茄后,不同天數(shù)番茄RBOH1和EP5C的相對(duì)表達(dá)量。結(jié)果顯示,-2°C和40°C處理后北方根結(jié)線蟲侵染番茄,兩個(gè)基因的表達(dá)相比25°C均顯著上調(diào),說明這兩個(gè)溫度處理后線蟲侵入寄主,刺激寄主植物大量爆發(fā)活性氧,合成更多過氧化物酶。4.檢測(cè)了不同溫度脅迫后北方根結(jié)線蟲與寄生相關(guān)的基因表達(dá)變化趨勢(shì)。結(jié)果表明,4°C條件下處理的北方根結(jié)線蟲,線蟲體內(nèi)的分支酸變位酶基因、果膠酸裂解酶基因和鈣網(wǎng)蛋白基因的表達(dá)量均高于25°C對(duì)照,證明4°C能夠促進(jìn)北方根結(jié)線蟲定殖與發(fā)育。用qRT-PCR技術(shù)檢測(cè)不同溫度脅迫后北方根結(jié)線蟲分泌的分支酸變位酶、果膠酸裂解酶和鈣網(wǎng)蛋白基因的相對(duì)表達(dá)量。結(jié)果顯示,4°C處理后北方根結(jié)線蟲分支酸變位酶、果膠酸裂解酶和鈣網(wǎng)蛋白基因表達(dá)均顯著高于對(duì)照,說明該溫度會(huì)使線蟲分泌更多的分支酸變位酶、果膠酸裂解酶和鈣網(wǎng)蛋白。本試驗(yàn)通過對(duì)根內(nèi)線蟲染色的方法測(cè)定了北方根結(jié)線蟲在番茄根系內(nèi)的發(fā)育情況,并檢測(cè)線蟲與番茄互作中相關(guān)基因的表達(dá)量,結(jié)果表明低溫0°C和4°C可以促進(jìn)北方根結(jié)線蟲的定殖與發(fā)育,-2°C和40°C會(huì)抑制其定殖與發(fā)育。番茄中與巨細(xì)胞形成相關(guān)基因在0°C和4°C時(shí)表達(dá)量顯著高于25°C對(duì)照,番茄ROS相關(guān)基因在-2°C和40°C時(shí)顯著高于對(duì)照,北方根結(jié)線蟲寄生相關(guān)基因在4°C顯著高于對(duì)照。這一結(jié)果揭示了北方根結(jié)線蟲可以在北方寒冷冬季進(jìn)行越冬的原因,為進(jìn)一步了解北方根結(jié)線蟲的生物學(xué)和北方根結(jié)線蟲的綜合治理提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支持。
【圖文】：

第一章 根結(jié)線蟲定殖與發(fā)育研究進(jìn)展獨(dú)特的取食位點(diǎn)(Gheysen and Fenoll, 2002)。而線蟲的食道腺分泌物有可能織中時(shí)先儲(chǔ)存在細(xì)胞質(zhì)膜外或者通過口針的小開口運(yùn)輸?shù)街参锛?xì)胞質(zhì)中，泌物中的某種�；苑肿訒�(huì)與植物細(xì)胞上的某種分子結(jié)合調(diào)控某些基因。在侵染感病植物時(shí)，線蟲食道腺的分泌物會(huì)通過口針運(yùn)輸?shù)街参锛?xì)胞質(zhì)接的修飾基因的表達(dá)，使植物組織內(nèi)的基因發(fā)生復(fù)雜的變化從而在線蟲寄斷的為線蟲提供發(fā)育所需要的營(yíng)養(yǎng)。

沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文洗 5 次，放入滅菌的自制孵化池中，再將孵化池放在直徑為 9 cm 的塑料培養(yǎng)皿中入無菌水，放入 25°C 恒溫箱中黑暗培養(yǎng)，每隔 24 h 換 1 次水，保證試驗(yàn)所用的的力一致。南方根結(jié)線蟲采自實(shí)驗(yàn)室溫室大棚發(fā)病嚴(yán)重的番茄根系。將番茄從土壤中拔出后將根系洗凈，用鑷子小心從番茄根系上挑取卵囊，將卵囊放入 NaClO 中消毒 2 min無菌水沖洗 5 次，放入已滅菌的自制孵化池中，再將孵化池放在直徑為 9 cm 的塑養(yǎng)皿中，倒入無菌水，放入 25°C 恒溫箱中黑暗培養(yǎng)，每隔 24 h 換水 1 次，保證試用的 J2 活力一致。
【學(xué)位授予單位】：沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：S432.45

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本文編號(hào)：2610446