中国根结线虫群体的同工酶表型和线粒体DNA多态性分析

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根结线虫(Meloidogyne spp.)为广寄主性的植物根系专性内寄生物,是当前威胁中国农业生产最重要的病原物类群之一。为了明确中国发生的根结线虫的种类及其快速而可靠的鉴定方法,对来源于中国13省(市、自治区)蔬菜、果树、花卉等经济作物上的40个根结线虫群体进行了同工酶表型和线粒体DNA(mtDNA)多态性的研究。应用聚丙烯酰胺凝胶电泳分析苹果酸脱氢酶(Mdh)和酯酶(Est)酶谱,供检的33个经纯化的单卵块群体和7个田间自然群体共呈现2种Mdh表型 (N1和H1)和5种Est表型(I1,J3,A1,A2和H1)。根据各线虫群体的Mdh-Est综合表型,从供检群体中共鉴定出4种根结线虫。其中,33个单卵块群体中的24个群体(同工酶型N1-I1)属南方根结线虫(M.incogtnita),3个群体(N1-J3)属爪哇根结线虫(M.javanica),5个群体(N1-A2和N1-A1)属花生根结线虫(M.arenaria),1群体(H1-H1)属北方根结线虫(M.hapla);而在7个田间群体中,3个群体(N1-I1)为单一的南方根结线虫,1个群体(H1-H1)为单一的北方根结线虫,2个群体(N1-I1;N1-J3)为南方和爪哇根结线虫的混合群体,1个群体(N1-I1;N1-A2)为南方和花生根结线虫的混合群体。 利用引物C2F3和MRH106对根结线虫mtDNA的COII和IrRNA基因间序列进行特异性PCR扩增,N1-I1型的南方根结线虫、N1-J3型的爪哇根结线虫及N1-A1型的花生根结线虫群体的扩增产物为≈1.8kb,N1-A2型的花生根结线虫群体为≈1.3kb,H1-H1型的北方根结线虫群体为≈0.6kb。用限制性内切酶HinfI对扩增产物进行消化,各同工酶型的根结线虫群体则显现特异性的限制性酶切带谱,即大多数N1-I1型的南方根结线虫群体产生≈1.3kb,0.4kb及0.1kb的3个限制性片段;N1-J3型的爪哇根结线虫群体产生未被酶切的≈1.8kb的1个片段;N1-A1型的花生根结线虫群体产生≈1.7kb及0.1kb的2个片段;N1-A2型的花生根结线虫群体产生≈1.2kb及0.1kb的2个片段;和H1-H1型的北方根结线虫群体产生。0.5kb及0.1kb的2个片段。 本研究揭示:(1)南方、爪哇、花生和北方根结线虫是中国常见根结线虫种类,其中南方根结线虫是中国南方地区发生的优势种群;(2)在田间自然状态下1种以上根结线虫混合发生的现象比较普遍;(3)中国根结线虫群体的Mdh-Est同工酶谱与其mtDNA特定区域的限制性酶切带谱呈一一对应的关系,因此同工酶表型和mtDNA扩增产物限制性片段长度多态性(mtDNA-PCR-RFLP)分析均可作为快速而可靠地鉴定中国常见根结线虫种类的方法。
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