【摘 要】
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根结线虫（Meloidogyne spp.）是重要的植物病原线虫,主要寄生于植物根部,严重危害植物生长,给农业生产造成巨大损失。苏云金芽胞杆菌（Bacillus thuringiensis,Bt）是重要的农业害虫防治细菌,它能产生多种杀虫抗病活性物质,我们发现某Bt菌株可以产生对秀丽小杆线虫有毒杀活性的新型小分子活性物质——T,该物质对部分植物病原线虫如南方根结线虫、大豆孢囊线虫也具有杀虫活性。T
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根结线虫（Meloidogyne spp.）是重要的植物病原线虫,主要寄生于植物根部,严重危害植物生长,给农业生产造成巨大损失。苏云金芽胞杆菌（Bacillus thuringiensis,Bt）是重要的农业害虫防治细菌,它能产生多种杀虫抗病活性物质,我们发现某Bt菌株可以产生对秀丽小杆线虫有毒杀活性的新型小分子活性物质——T,该物质对部分植物病原线虫如南方根结线虫、大豆孢囊线虫也具有杀虫活性。T物质作为一种线虫活性成分不仅可由Bt产生,同时也广泛存在于植物的根与叶中,是多种植物组织中的优势酸。结合T物质对根结线虫的良好活性,我们认为T物质是否能够帮助植株抵御南方根结线虫侵染值得研究。针对这一问题我们拟从两个方面进行探索:（1）探讨作物南方根结线虫病抗性与T物质含量的关系;（2）构建转基因作物,检测表达有T物质的转基因作物是否能增强对根结线虫的抗性。在众多被根结线虫危害的作物中,番茄等茄科作物受到的侵害尤为严重;且番茄作物的品种资源丰富,含有多个南方根结线虫抗性能力不同的品种,所以我们选择番茄作为研究材料。研究获得如下结果:1)发现番茄植株的抗线虫能力与根系中的T物质含量呈正相关关系:（1）共收集到19个品种的番茄,通过盆栽接种线虫计算根结指数的方法评价了各品种抗南方根结线虫的能力,发现这些番茄的抗性能力确实各不相同,抗性能力从高到低依次为高抗、抗病、中抗、感病、高感;19个品种中有2个高抗品种、1个抗病品种。（2）采用质谱分析法,测定了19种不同抗性番茄作物根系中T物质含量的差异;于接种根结线虫后40天对所有供试材料根系进行取样,同时取相应生长期的未接种材料作为对照;未接种线虫时,所有供试材料根系中均未检测到T物质;接种线虫后,所有中抗、感病及高感的品种根系中依然未检测到T物质;而高抗的HG19 Mi-1、布鲁诺及抗病的佳源大粉根系中检测到T,含量（T物质含量/根系鲜重）分别为20.09μg/g、22.46μg/g、14.01μg/g,表现为HG19 Mi-1与布鲁诺的含量显著高于佳源大粉（p＜0.05）;利用IBM SPSS Statistics 20.0软件对所有供试材料的根结指数与T物质含量进行了相关性分析,选取Spearman系数进行双侧分析,得到二者相关系数为-0.632（p=0.004）。2)实现T物质在转基因番茄中的表达,证明了转基因番茄可以增强对南方根结线虫的抗性:前期从Bt中克隆到T物质的合成基因簇,根据番茄所偏爱密码子原则,改造T1、T2基因并进行人工合成;将T1、T2基因构建到植物表达载体p BI121中得到转化载体,用该载体转化番茄共得到转基因苗25株,PCR筛选得到阳性苗19株。Q-TOF检测定量所有阳性植株中的T物质含量,发现19株阳性苗中的15株实现了T物质的产生,最高产量可达28.24μg/g。检测T物质表达量较高阳性植株的南方根结线虫抗性,发现阳性植株根系被侵染后形成的根结数比野生型植株减少34.67%,线虫卵块数减少43.14%,阳性植株根系的为害程度稍显轻微。3)证明植物内源产生的T物质具有南方根结线虫杀虫活性。我们已证明T物质标准品及Bt产生的T物质具有南方根结线虫杀虫活性,但植物内源产生的T物质活性并不确定,为使研究立据更为充分,从植物组织中纯化得到T物质纯品（纯度达到94%）,通过生物活性测定发现当T物质纯品的浓度为450μg/m L时,对南方根结线虫的致死率可达到60%;当浓度达到900μg/m L时,其致死率可达到90%。4)发现T物质可以激发植物活性氧爆发的免疫反应。结合前两部分结果我们认为T物质可以在一定程度上帮助植物抵御南方根结线虫侵染,我们对T物质帮助植物抵御线虫侵染的机制进行了初步探讨;利用活性氧测试实验对T物质是否能激发植物的初级免疫进行了检测,发现浓度为24.9μg/m L的T物质便能引起烟草的活性氧爆发,在叶片上出现褐色斑点。综上我们认为T物质在以下3个方面具有应用前景:（1）开发成生物农药直接应用于田间的线虫病害防治;（2）作为一种新型育种标记选育具有根结线虫抗性的新品种;（3）为植物转基因提供新资源;因此,T物质是一种具有广阔应用前景的新型线虫活性物质。
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