西北农牧交错带禾谷孢囊线虫多样性研究

Cereal cyst nematodes (Heterodera avenae) are important pathogens harmful to wheat,barley and oat in the world. Some of forage grasses are good hosts for H. avenae.In Agriculture-Pasture Ecotone of the Northwest, cereal crop cultivation and graziery grassland are commutatively distributed and there are complex and multiple ecosystem. The Cereal cyst nematodes will be collected and extracted from the samples of cereal crops and prairie grass in the Agriculture-Pasture Ecotone of the Northwest and species of nematodes and their species also will be verified. The sequences of rDNA-ITS regions of different nematode populations collected will be determined, analysed by Blaste to structure the phylogenetic tree.The characteristic of ITS-RFLP from different nematode populations will be analysed to learn the polymorphism of heredity and mutation of the nematode populations collected from different regions and different ecological conditions The results achieved in this project will clear and definite the species,pathtype,ecological distribution and genetic diversity of the cereal cyst nematode populations collected from the Agriculture-Pasture Ecotone of the Northwest and further to learn the damage of nematodes to prairie grasses.These will be helpful to effectively control cereal crop diseases caused by cereal cyst nematodes and manage the steppe grassland.

禾谷孢囊线虫(Heterodera avenae) 是危害小麦、燕麦和大麦等麦类作物的重要病原线虫，多种禾本科牧草也是禾谷孢囊线虫的良好寄主。在西北农牧交错带，种植业和草地畜牧业在空间上交错分布，具有生态多样性和复杂性。本项目拟采集和分离西北农牧交错带不同生态条件下草原禾本科牧草和麦类孢囊线虫，利用形态学结合分子生物学技术的方法及致病性测定，探明孢囊线虫的种类、生态分布和致病性差异；并通过孢囊线虫不同群体核糖体DNA-ITS序列测定、比对分析，构建系统发育树；通过孢囊线虫不同群体核糖体DNA的RFLP特征分析，研究不同地域、不同生态条件下线虫群体间的遗传多态性。该项目的实施，可明确西北农牧交错带禾谷孢囊线虫的种类、生态分布、致病性差异和遗传多样性，了解寄生于草原禾草与麦类的孢囊线虫群体间的多样性，对于麦类作物孢囊线虫病的有效控制以及高寒草地的管理都具有重要的实践意义。

孢囊线虫(Heterodera spp.)是危害小麦、燕麦和大麦等麦类作物的重要病原线虫，多种禾本科牧草也是孢囊线虫的良好寄主。在西北农牧交错带，种植业和草地畜牧业在空间上交错分布，具有生态多样性和复杂性。项目采集西北农牧交错带不同生态条件下禾本科牧草和麦类根部和根际土样1343份，包括草原禾本科牧草土样545份、小麦土样587份和燕麦土样211份。利用形态学结合分子生物学技术的方法将其均鉴定为禾谷孢囊线虫Heterodera avenae，通过致病性测定发现采自草原禾草的孢囊线虫比采自麦类的孢囊线虫群体致病力更强。.研究结果显示孢囊线虫在西北农牧交错带不同生态条件下广泛分布，除小麦、燕麦外，针茅（Stipa capillata）、垂穗披碱草（Elymus nutans Griseb）、麦宾草( Elymus tangutorum)、拂子茅（Calamagrostis epigeios）、早熟禾（Poa annua）等禾本科牧草上寄生率也较高，首次发现该线虫可寄生苔草(Carex tristachya)、线叶嵩草（Kobresia capillifolia）、嵩草（Kobresia sp.）和矮生嵩草（Kobresia humilis ）等莎草科牧草，该线虫从1000m到3500m不同海拔高度均有分布，2800m以上发生呈减少趋势，在土壤中主要分布于0-20 cm的土壤层中，40 cm以上则很少分布。.通过孢囊线虫不同群体核糖体DNA-ITS序列测定、比对分析，构建了系统发育树，待测的线虫群体rDNA-ITS 序列均为 1045bp，在系统进化树中与H. avenae聚为一类，与中国的青海、安徽、山东、陕西和河南群体同时聚为一个小分支，有着更近的亲缘关系。用9种限制性内切酶对孢囊群体23个酶切片段ITS区进行RFLP分析，确定了42个待测群体与中国禾谷孢囊群体酶切图谱相同，属“C”型。该项目的实施，明确西北农牧交错带禾谷孢囊线虫的种类、生态分布、致病性差异和遗传多样性，了解寄生于草原禾草与麦类的孢囊线虫群体间的多样性，对于麦类作物孢囊线虫病的有效控制以及高寒草地的管理都具有重要的实践意义。