東北地理所在線蟲與植物早期互作研究領(lǐng)域取得重要進展
在線蟲與植物早期互作過程中,植物寄生線蟲通過化學(xué)感受作用識別寄主植物的化學(xué)信號, 揭示線蟲感知寄主釋放化學(xué)信號的分子機制有助于理解植物線蟲識別寄主的行為特征,為進一步從線蟲生活史的特殊階段挖掘新的防治技術(shù)提供重要理論基礎(chǔ)。
東北地理所農(nóng)田有害生物控制學(xué)科組利用模擬土壤三維透明的Pluronic膠系統(tǒng)開展了大豆孢囊線蟲(SCN)和根結(jié)線蟲(RKN)對植物根的趨化性研究,通過兩種線蟲對三種不同寄主特性的植物(大豆、辣椒和萬壽菊)的三種組織材料(植物活體根尖、根的提取液及根的滲出液)趨化性研究,結(jié)果表明三種植物的活體根尖能夠吸引廣寄主的根結(jié)線蟲,而只有大豆吸引窄寄主范圍的大豆孢囊線蟲(圖1),說明了線蟲對寄主的特異性識別;然而根的提取物和滲出物確對大豆孢囊線蟲有很強的吸引能力,但對根結(jié)線蟲是排斥的(圖2),說明植物根提取物和滲出物的組分和活體根相比已經(jīng)改變。這個發(fā)現(xiàn)顛覆了長期以來線蟲學(xué)家們認為線蟲對根的滲出物或者提取物和活體根尖趨性應(yīng)該表現(xiàn)出一致性的觀點,因此在比較植物對線蟲的吸引效果時應(yīng)該考慮所利用的植物組織材料。進一步利用反相高壓液相色譜柱分離根系分泌物,通過檢測對線蟲的反應(yīng)發(fā)現(xiàn)極性小的組分對大豆孢囊線蟲具有很強的吸引作用,但對根結(jié)線蟲具有很強的排斥作用(圖3),并且線蟲對根滲出物和根提取物分離組分的趨性也有差異,而這些組分是為進一步挖掘天然的化學(xué)殺蟲劑奠定一定的理論和應(yīng)用基礎(chǔ)。該研究由東北地理所王從麗研究員和美國農(nóng)業(yè)部Edward Masler研究員合作共同完成的。成果發(fā)布在國際期刊Plant Disease(2018)。
該研究得到國家自然科學(xué)基金項目(31471749)資助。
論文信息和鏈接:C Wang, EP Masler and ST Rogers. 2018. Response of Heterodera glycines and Meloidogyne incognita infective juveniles to root tissues, root exudates, and root extracts from three plant species. Plant Disease, https://doi.org/10.1094/PDIS-09-17-1445-RE.

圖1線蟲對植物活體根尖的趨化性

圖2 線蟲對不同劑量植物根滲出物的趨化性(圖中虛線是對照位置)
圖3線蟲對植物根滲出物RP-HPLC分離組分的趨化性;辣椒(AB)、大豆(CD)和萬壽菊(EF)
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