水稻根结线虫(Meloidogyne graminicola)是水稻(Oryza sativa L.)上最重要的植物病原线虫,在全球多地均发现其危害。近年来我国多个水稻主产区陆续发生水稻根结线虫病,水稻安全生产遭受严重挑战。水稻根结线虫除侵染水稻外,还能够侵染多种杂草,为以该病的有效防治带来了困难。应用抗性品种是防治水稻根结线虫病最经济有效的手段,然而目前可应用的抗性水稻品种十分有限。本研究通过温室盆栽实验,以病害严重度和线虫的繁殖因子作为抗性综合评价标准,对90个糯性水稻品种进行了水稻根结线虫病抗性鉴定,供试品种中无免疫和高抗品种,筛选获得豪糯、温根糯、红壳地糯、糯变、黑金糯、旱糯、细糯1号和补血糯8个中抗水稻品种,中感、感病和高感品种分别为7个、9个和66个。所有供试品种均可被根结线虫侵染形成根结,根结数、根中线虫数、病害严重度和根中线虫的繁殖因子呈现正相关。研究根结线虫的侵染机制和植物的抗性机制可为线虫病害的有效防控提供思路。本研究建立了水稻根结线虫的高效接种体系,以感病水稻品种日本晴为材料,研究了不同线虫接种量在水稻上的早期侵染特征。结果表明,初始接种量为二龄幼虫(J2)50～250头/株时,J2均能有效侵染水稻根组织并抑制水稻幼根的生长。以线虫对水稻幼根的侵染量和对水稻幼根生长的抑制率为标准,确定接种量150头/株为后续室内接种的接种量。通过普朗克(Pluronic F-127)凝胶系统,发现抗(中花11号)感(日本晴)水稻离体根均能吸引根结线虫在根尖聚集成团,线虫对水稻幼根的趋性无显著差异,表明中花11号对线虫的抗性不依赖于根系分泌物组分。在完整水稻植株上,接种36～48 h后J2在中花11号的侵染率相比日本晴显著降低。组织染色发现中花11号抑制了 J2向根尖聚集,无法诱导根尖膨大,同时J2的侵染抑制了中花11号和日本晴根的生长。石蜡切片发现未接种线虫的日本晴和中花11号的细胞壁和胞内结构无差异,但J2无法在中花11号侵染位点诱导形成巨细胞,表明中花11号对根结线虫的抗性不依赖于细胞结构。另外,为明确水稻根结线虫在杂草上的寄生情况,通过温室接种评估了江苏省稻田常见的13种杂草对根结线虫的敏感性。结果显示,在接种15 d后,有10种杂草根系出现明显的根结,其中稗草和牛筋草的根系可见大量钩状根结,而婆婆纳、野燕麦和马唐的根结不明显或无根结。根组织染色表明稗草和牛筋草中的水稻根结线虫发育进程明显快于其他杂草上的线虫。因此推测稗草和牛筋草是测试杂草中水稻根结线虫最适杂草寄主。综上,本研究盆栽实验筛选获得8个中抗水稻品种;建立了根结线虫与水稻高效互作体系,系统探索了水稻根结线虫早期侵染规律,明确了中花11号对根结线虫抗性不依赖于其根系分泌物和细胞结构;明确了不同水稻田杂草作为水稻根结线虫的寄主的潜在性。本研究结果,将有望为水稻根结线虫病抗性品种选育和抗性机理深入研究提供重要依据。