导　　师： 谢辉

学科专业： I0401

授予学位： 博士

作　　者： ;

机构地区： 华南农业大学

摘　　要： 香蕉穿孔线虫是一种毁灭性的迁移性内寄生植物病原线虫，是我国禁止进境一类植物检疫有害生物，也是国际公认的重要检疫性植物寄生线虫，被很多国家列入检疫性有害生物名单。目前该线虫在我国的一些花卉种植区时有发生，不仅给花卉业造成巨大的经济损失，而且影响了我国的花卉出口。在国内，对现有的传入我国的香蕉穿孔线虫的致病性、生物学以及基因等方面已有少量的研究，在遗传多样性方面只有个别关于ITS区及18S序列的相关报道，但是对传入我国的香蕉穿孔线虫尚缺乏系统和深入的研究，对这种线虫传入后发生的变化情况尚缺乏了解和认识，限制了对该线虫的快速准确鉴定和有效的防控。本实验在显微、超微形态学研究和染色体数目检测的基础上，结合使用RDNA—ITS区序列测定和限制性酶切分析以及基因组DNA的AFLP分子标记，对传入中国温室以及中国口岸截获的香蕉穿孔线虫20个种群进行了鉴定和遗传多样性研究，并对香蕉穿孔线虫单雌繁殖群体的形态学和DNA多态性进行了分析。研究结果主要如下： ⑴应用光学显微镜和扫描电镜，对20个香蕉穿孔线虫种群和单雌繁殖群体进行了系统的形态鉴定和多样性描述，对种群间和种群内的形态差异进行了分析；揭示了香蕉穿孔线虫的新的形态特征：雌虫的侧唇瓣延伸到体环处，雄虫泄殖腔前唇生殖乳突多达9个，且呈两行排列；明确了根据形态特征不能鉴别不同的香蕉穿孔线虫种群，为香蕉穿孔线虫柑橘小种不能作为一个独立的种提供了新的证据。 ⑵对20个香蕉穿孔线虫种群进行了染色体核型研究，确定了供试香蕉穿孔线虫观赏植物种群的单倍体染色体核型N=5；并明确了香蕉穿孔线虫观赏植物种群染色体核型存在多样性，根据染色体核型不能确定香蕉穿孔线虫某一种群的小种类型。 ⑶对20个香蕉穿孔线虫种群和单雌繁殖群体进行了RDNA—ITS序列分析和RDNA—ITS—RFLP分子标记研究，得到了供试种群的完整ITS序列和5种酶的酶切图谱。供试20个香蕉穿孔线虫种群间的序列相似性在95％以上，序列变异率为0～5％，与国外报道的香蕉穿孔线虫ITS序列的相似性达到93.5％以上。亲缘关系分析表明传入中国的香蕉穿孔线虫种群可能的直接来源是欧洲的竹芋科和天南星科观赏植物，而前者的最初来源可能是苏丹的香蕉，后者的最初地理来源较复杂。根据RFLP分析结果可以将供试种群分成两组，且分组跟地理来源和寄主植物有一定相关性。对单雌繁殖群体的ITS序列研究结果显示，单雌繁殖群体与相应的混合种群的序列相似性非常高，有8个种群的序列相似性达到100％，其它种群也都在97％以上，RFLP分析结果显示单雌群体与对应混合种群的酶切图谱完全相同。 ⑷应用基因组DNA—AFLP分子标记技术，对香蕉穿孔线虫种群和单雌繁殖群体进行了遗传多样性研究，该技术较好的揭示了供试香蕉穿孔线虫种群间及种群内的多样性差异，各种群之间的遗传距离为0.0047～0.7427；聚类分析结果与ITS—RFLP的结果相一致，可以将供试种群分成两组，且两组之间的相似性系数低于50％，结果表明传入我国的香蕉穿孔线虫种群分属于两种不同的基因类型；分析结果表明种群间的遗传多样性与地理或寄主来源有相关性。对单雌繁殖群体的AFLP分析显示，大多数单雌群体都能与相应混合种群很好聚类，其相似性为97～100％。 ⑸通过对传入中国和中国口岸截获的香蕉穿孔线虫种群及其单雌繁殖群体的多样性研究，揭示了各种群之间以及种群内部的形态差异，明确了香蕉穿孔线虫种群之间存在着丰富的形态多样性；确定了供试种群的染色体核型；ITS—RFLP及基因组DNA的多样性分析结果表明传入中国的香蕉穿孔线虫至少有两种不同的基因类型，且同种类型内各种群之间也具有不同程度的遗传多样性差异，证明了AFLP技术在香蕉穿孔线虫遗传多样性研究上的可行性和可靠性，并揭示了香蕉穿孔线虫遗传多样性与地理和寄主来源具有相关性。本研究结果，为进一步研究香蕉穿孔线虫检疫风险性以及在我国扩散为害的规律奠定了基础，为建立快速、准确、灵敏的香蕉穿孔线虫分子检测方法和准确分析我国香蕉穿孔线虫传入的可能途径提供了科学依据，对进一步制定更有针对性的检疫措施具有重要意义和应用价值。

关 键 词： 香蕉虫害 穿孔线虫 线虫检疫 基因测序

分 类 号： [S436.67 Q523.8]

领　　域： [农业科学] [农业科学] [生物学]