東北地理所在線蟲(chóng)趨化性研究領(lǐng)域取得重要進(jìn)展
植物寄生線蟲(chóng)與植物早期互作過(guò)程中，線蟲(chóng)能夠感應(yīng)植物或者根際微生物釋放的化學(xué)信號(hào)而尋找寄主，而根際土壤pH和無(wú)機(jī)鹽對(duì)線蟲(chóng)的聚集性和對(duì)植物的趨化性影響鮮有報(bào)道，因此土壤環(huán)境因子對(duì)線蟲(chóng)的趨避作用機(jī)制研究不僅能為線蟲(chóng)尋找寄主提供理論依據(jù)，并且為制定新的防治策略奠定基礎(chǔ)。
農(nóng)田有害生物控制學(xué)科組王從麗研究員帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)利用模擬土壤三維透明的Pluronic膠系統(tǒng)開(kāi)展了農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)上損失非常嚴(yán)重的大豆孢囊線蟲(chóng)（SCN）和根結(jié)線蟲(chóng)（RKN，包括南方根結(jié)線蟲(chóng)和北方根結(jié)線蟲(chóng)）對(duì)酸、堿和鹽的趨化性的行為學(xué)反應(yīng)和致死性的研究，并利用微電極檢測(cè)了線蟲(chóng)最佳趨化pH和鹽離子濃度。結(jié)果表明三種線蟲(chóng)對(duì)酸堿鹽的反應(yīng)有很大差異。大豆孢囊線蟲(chóng)對(duì)酸（圖1）、堿（圖2）和鹽（圖3）都有趨化性，而且對(duì)不同鹽離子趨化行為不一樣。該研究：A. 首次發(fā)現(xiàn)SCN對(duì)鹽具有積聚行為，并發(fā)現(xiàn)對(duì)Na2SO4、KCl和MgSO4均具有劑量效應(yīng)導(dǎo)致的誘殺功能，這對(duì)線蟲(chóng)的防治具有重要的指導(dǎo)意義。B. 首次檢測(cè)了大豆孢囊線蟲(chóng)對(duì)酸趨性最佳pH范圍是4.98-5.46，對(duì)堿的最佳趨性范圍有兩個(gè)：8.40-8.78和9.52-9.99，最適氯離子濃度是171-256 mM。C. 低濃度的根結(jié)線蟲(chóng)對(duì)堿和鹽的趨化性不明顯，但兩種根結(jié)線蟲(chóng)在高濃度時(shí)對(duì)堿有微弱趨性，其趨性范圍和SCN相似；北方根結(jié)線蟲(chóng)在高濃度時(shí)對(duì)鹽具有趨化作用，但南方根結(jié)線蟲(chóng)無(wú)論高低濃度對(duì)堿均無(wú)趨化性。D. 致死率研究表明南方根結(jié)線蟲(chóng)對(duì)堿的致死濃度明顯高于其它兩種線蟲(chóng)，說(shuō)明南方根結(jié)線蟲(chóng)的耐鹽和耐堿性更強(qiáng)。對(duì)酸性的致死率研究表明SCN對(duì)酸的致死濃度明顯低于根結(jié)線蟲(chóng)，這與其對(duì)酸狹窄的趨化范圍一致，因?yàn)楦Y(jié)線蟲(chóng)對(duì)酸性pH的趨性范圍是4.5-5.5。這些研究結(jié)果證明了Pluronic膠系統(tǒng)和微電極的結(jié)合應(yīng)用能夠有效地研究土壤環(huán)境因子如pH和無(wú)機(jī)鹽離子對(duì)線蟲(chóng)積聚和行為的影響。從應(yīng)用角度，可以通過(guò)調(diào)控土壤pH和鹽濃度來(lái)干擾線蟲(chóng)對(duì)寄主的識(shí)別，從而達(dá)到防治目的。該研究成果發(fā)表在Plant and Soil上。
論文得到國(guó)家自然科學(xué)基金（31772139，31471749）和黑龍江省自然科學(xué)基金重點(diǎn)基金（ZD2017006）資助。華萃博士研究生和李春杰副研究員為共同第一作者。王從麗研究員為通訊作者。論文信息和鏈接：Hua, C., Li, C., Jiang, Y. et al. Response of soybean cyst nematode (Heteroderaglycines) and root-knot nematodes (Meloidogyne spp.) to gradients of pH and inorganic salts. Plant and Soil (2020). https://doi.org/10.1007/s11104-020-04677-z
另外，該學(xué)科組李春杰副研究員在美國(guó)加州大學(xué)河濱分校訪問(wèn)期間，與Dr.AdlerDillman實(shí)驗(yàn)室合作把該學(xué)科組建立的Pluronic膠系統(tǒng)進(jìn)一步應(yīng)用在昆蟲(chóng)病原線蟲(chóng)（EPN）趨化性研究領(lǐng)域，發(fā)現(xiàn)了EPN對(duì)被EPN侵染后的昆蟲(chóng)釋放出的氣味化合物具有排斥性，再次證明了EPN能夠辨別寄主昆蟲(chóng)是否已經(jīng)被EPN侵染。該研究發(fā)表在期刊Insects。李春杰副研究員為共同第一作者。論文信息和鏈接：Baiocchi,T.;Li,C.;Dillman,A.R.EPNs exhibit repulsion to Prenol in Pluronicgel assays. Insects2020,11,457. https://www.mdpi.com/2075-4450/11/8/457/htm。
圖1：大豆孢囊線蟲(chóng)對(duì)酸（HAc）的趨化性。a: 5h; b,c: 24h.
圖2: 大豆孢囊線蟲(chóng)對(duì)堿（NaOH）的趨化性 (24h)。0.1 M (a),0.5 M (b),1 M (c)
圖3：大豆孢囊線蟲(chóng)對(duì)鹽（NaCl）的趨化性。a: 5h; b: 24h.
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