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剪股颖粒线虫(Anguina agrostis)、小麦粒线虫(Anguina tritici)和维氏粒线虫(Anguina wevelli)是重要的植物病原线虫。小麦粒线虫曾是世界小麦生产中最重要的病害之一，目前在许多国家仍是影响小麦产量的主要因素之一；剪股颖粒线虫和维氏粒线虫严重为害牧草和草坪草，并易与棒状杆菌(Clavibacter sp.)复合侵染牧草形成对动物有高度毒性的虫瘿，牛、马、羊等牲畜误食后中毒晕倒，甚至抽搐死亡，对畜牧业威胁极大。因此，这3种粒线虫被许多国家或地区列为检疫性植物有害生物。目前在我国，小麦粒线虫和剪股颖粒线虫仅有零星分布和发生，维氏粒线虫尚未有分布的报道。但近10多年，我国口岸多次从进口的草籽和小麦中截获这3种粒线虫，并且通常只能发现幼虫。由于粒线虫幼虫形态非常相似，难以根据其形态特征进行种类鉴定，而且目前尚不能在实验室将粒线虫幼虫培养为成虫。因此，迫切需要研究建立能够准确快速鉴定粒线虫幼虫的分子生物学技术。
本论文比较研究了剪股颖粒线虫、小麦粒线虫和维氏粒线虫虫瘿及幼虫的形态学鉴定特征；在此基础上，研究了提取单条幼虫DNA，分别利用PCR扩增测序、PCR-RFLP、多重PCR、实时荧光PCR和基因芯片技术检测鉴定这3种粒线虫的方法。研究结果如下：
1、对这3种粒线虫虫瘿和幼虫的形态特征进行比较研究结果表明，这3种粒线虫的虫瘿大小和形状有着明显的差异。小麦粒线虫虫瘿近圆形，比其他2种粒线虫虫瘿大3倍以上；剪股颖粒线虫虫瘿雪茄状，长宽比约为6.1:1；维氏粒线虫虫瘿椭圆形，长宽比约为2.2:1。因此虫瘿的形态特征可以作为区别这3种粒线虫的依据。而这3种粒线虫幼虫形态特征没有明显差异，不能作为区别这3种粒线虫的依据。
2、通过提取这3种粒线虫单条幼虫的DNA，并使用通用引物对单条幼虫的Rdna-ITS区域基因进PCR扩增和测序，揭示了这3种粒线虫在ITS区的差异，准确地鉴定了这3种粒线虫，从而建立了利用单条幼虫rDNA-ITS基因PCR扩增测序检测鉴定这3种粒线虫的方法。
3、应用PCR-RFLP技术，针对粒线虫属rDNA-ITS区域基因序列特征，选用Rsa I、.Msp I、Alu I、Hinf I和HaeⅢ5种限制性内切酶，对3种粒线虫单条幼虫DNA的PCR产物进行酶切分析，其中Msp I、Alu I、Hinf I和HaeⅢ4种内切酶消化目的DNA基因后获得差异明显的酶切图谱，成功鉴别了这3种粒线虫，从而建立了这3种粒线虫单条幼虫PCR-RFLP鉴别方法。
4、根据粒线虫属rDNA-ITS区域基因序列特征，针对上述3种粒线虫分别设计合成了3对特异性引物，对这3种粒线虫单条幼虫的DNA进行多重PCR扩增，其中剪股颖粒线虫被扩增出约500bp片段，小麦粒线虫被扩增出约620bp片段，维氏粒线虫被扩增出约380bp片段，其它供试线虫均无扩增片段。表明应用设计合成的3对特异性引物，通过多重PCR能够鉴别这3种粒线虫的幼虫。因此建立了这3种粒线虫单条幼虫多重PCR检测鉴定体系。
5、根据测得的3种粒线虫单条幼虫rDNA-ITS区域基因序列及基因库中粒线虫和部分茎线虫的基因序列，分别设计筛选合成特异性引物和TaqMan探针，探针的5’端标记报告荧光基团，3端标记淬灭荧光基团。根据引物退火温度等因素优化反应体系，构建了这3种粒线虫单条幼虫实时荧光PCR检测鉴定体系，快速准确地鉴别了这3种粒线虫。从而建立了3种粒线虫单条幼虫实时荧光PCR检测鉴定方法。
6、根据测得的3种粒线虫单条幼虫的rDNA-ITS区域基因序列和基因库中粒线虫及部分茎线虫的基因序列，针对目的线虫，设计合成了22对探针，并将探针点在尼龙膜上交联固定形成探针阵列制成基因芯片，将单条线虫目的基因PCR扩增产物用DIG标记后与芯片上的探针杂交，目的样品在芯片上的不同位置分别得到清晰稳定的图谱，准确地检测出这3种粒线虫，表明成功地建立了这3种粒线虫单条幼虫基因芯片检测鉴定方法。
本研究在国内首次使用PCR扩增测序法、PCR产物限制性酶切法鉴定上述3种粒线虫单条幼虫，均获得成功；在国际上首次使用多重PCR法、实时荧光PCR法、基因芯片检测法鉴定上述3种粒线虫单条幼虫，并获得成功。这些结果满足了口岸检疫部门对粒线虫幼虫进行快速、准确检测鉴定的要求，对阻止这几种检疫性线虫的传入和扩散、对保护我国农业和畜牧业生产的安全具有重要意义。