桑树象耳豆根结线虫的鉴别与分子检测研究取得新进展*
2021-03-27刘吉平
近期,国家蚕桑产业技术体系岗位专家、华南农业大学刘吉平教授团队在桑根结线虫病的鉴定与分子检测研究方面获得重要进展,该结果已发表在最新一期的《蚕业科学》期刊上。
根结线虫(Meloidogynespp.)为植物根系内寄生物,其种类多达90多种,可以侵染3 000多种植物,已成为威胁农作物生产的最重要病原物类群之一,并被多数国家列为植物检疫对象。根结线虫分布很广,其中危害桑树根部所致的线虫病是桑树常见的病害之一,轻者导致桑树长势衰退,生长缓慢,严重者枝条逐渐枯萎而整株死亡。由于多数根结线虫种类寄主范围广、致病性强、繁殖快、易传播扩散,同时又伴随多种土传病害发生,因此对该病害的防治十分困难。
针对华南蚕区桑园根结线虫危害普遍发生又难以防治的现状,为查明引起本地桑园发生根结线虫病的病原种类,并建立一套快速的检测技术和方法,本岗位团队成员在国家蚕桑产业技术体系的示范基地桑园进行了发病情况的实地调研,相继在广西宜州区、广西忻城县、海南儋州、云南永仁县、广东阳山县以及广州华南农业大学等基地桑园发现了桑根结线虫病的发生危害,并将病样收集回实验室进行了解剖和形态学观察比较,同时根据国内外相关研究报道,选用根结线虫检测的通用引物rDNA、COⅠ进行了PCR检测、测序和系统发育分析,在基于桑根结线虫特异靶基因分子检测基础上,对采自广州华南农业大学桑园的桑根结线虫样本进行了线粒体全基因组的测序比较。结果发现:两广蚕区桑园和海南、云南等地蚕区桑园采集的桑根结线虫病样分离的根结线虫均具有典型的象耳豆根结线虫(Meloidogyneenterolobii)的形态特征;基于rDNA与COⅠ基因的PCR检测和测序分析结果均与象耳豆根结线虫(M.enterolobii)高度相似;特别是采自广州华南农业大学桑园的桑根结线虫rDNA与COⅠ基因序列与已报道的象耳豆根结线虫(M.enterolobii)序列相似度均高达99%以上;测序组装获得广州桑树雌性象耳豆根结线虫(M.enterolobii)线粒体全基因组序列全长为17 080 bp,GenBank登录号为MW186714,与已报道的象耳豆根结线虫M.enterolobii(KP202351.1)的序列相似度达99.7%。
基于本次对采集自生产上的桑树根结线虫病样的生物学观察和分子生物学研究,认为当前两广蚕区的桑园桑根结线虫病的病原应为象耳豆根结线虫(M.enterolobii),这与之前有文献报道华南蚕区多为南方根结线虫(M.incognitaKofoid& White.)明显不同,而且本次生产上样本中均没有发现桑树上常报道的花生根结线虫(M.arenaria)和北方根结线虫(M.haplaChitwood)。这一发现将为华南蚕区以及云南等蚕区的桑树根结线虫病病原溯源、流行发生和防控提供新信息,值得蚕桑植保工作者的重视。