【摘 要】
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禾谷孢囊线虫(Heterodera avenae)是为害我国禾谷类作物的重要寄生性病原线虫,在我国小麦主要种植区广泛分布.研究表明,植物寄生线虫可依靠寄主根系分泌物找寻和定位侵入位点,但植物根系分泌物中对线虫具有吸引作用的化学组分仍有待进一步分析.本研究以二穗短柄草Bd21-3 (PI254867)、郑麦9023和小麦衡4399为植物寄主,通过幼苗水培结合冷冻干燥法制备了各品种根系分泌物.以所制备
【机 构】
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华中农业大学植物科学技术学院,武汉430070 中国农业科学院植物保护研究所/植物病虫害生物学国家
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禾谷孢囊线虫(Heterodera avenae)是为害我国禾谷类作物的重要寄生性病原线虫,在我国小麦主要种植区广泛分布.研究表明,植物寄生线虫可依靠寄主根系分泌物找寻和定位侵入位点,但植物根系分泌物中对线虫具有吸引作用的化学组分仍有待进一步分析.本研究以二穗短柄草Bd21-3 (PI254867)、郑麦9023和小麦衡4399为植物寄主,通过幼苗水培结合冷冻干燥法制备了各品种根系分泌物.以所制备的根系分泌物为材料,应用琼脂平板法比较分析了各分泌物对小麦孢囊线虫侵染前J2 (Pi-J2)的吸引作用强弱.结果表明,二穗短柄草Bd21-3、郑麦9023和小麦衡4399根系分泌物对pi-J2均具有吸引作用,但存在显著差异.其中,Bd21-3对pi-J2吸引作用最强,衡4399最弱.为进一步研究分泌物中吸引线虫的活性物质的理化性质,分别以75℃和100℃热处理各根系分泌物溶液,分析根系分泌物中活性物质的热稳定性,以离心式脱盐柱分析活性物质的分子量大小.试验结果显示,各根系分泌物溶液经过热处理后,其对pi-J2的吸引性显著降低,由此推断根系分泌物中吸引pi-J的活性物质具有热不稳定性或挥发性.与蛋白类大分子物质相比,根系分泌物中糖类、酮类和有机酸类等小分子物质对pi-J2的吸引作用更强,据此推测活性物质主要为小分子物质.在此基础上,分别对上述3个品种根系分泌物进行热处理,并进行HPLC-MS测定,进而比较分析各样品中的组分及其含量差异.最终,从小麦根系分泌物中筛选出推定的活性物质共13种,包括二羟基丙酮、琥珀酸、二乙胺苯丙酮、恩贝酸和利血平酸等.琼脂平板吸引试验结果表明,浓度为0.01％的二羟基丙酮溶液和琥珀酸溶液对pi-J2均具有吸引作用.该研究初步分析了小麦根系分泌物中对pi-J2具有吸引作用的活性物质,为进一步解析禾谷孢囊线虫识别和选择小麦根系侵入位点的分子机制奠定了基础.
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