線蟲趨化性研究取得進展

2020-09-04 光明網

在植物寄生線蟲與植物早期互作過程中，線蟲能夠感應植物或者根際微生物釋放的化學信號而尋找寄主，而根際土壤pH和無機鹽對線蟲的聚集性和對植物的趨化性影響鮮有報導。土壤環境因子對線蟲的趨避作用機制研究不僅能為線蟲尋找寄主提供理論依據，還有助於制定新的防治策略。

近期，中國科學院東北地理與農業生態研究所農田有害生物控制學科組研究員王從麗團隊利用模擬土壤三維透明Pluronic膠系統開展大豆孢囊線蟲（SCN）和根結線蟲（RKN，包括南方根結線蟲和北方根結線蟲）對酸、鹼和鹽的趨化性的行為學反應和致死性的研究，並利用微電極檢測線蟲最佳趨化pH和鹽離子濃度。結果表明，三種線蟲對酸鹼鹽的反應有很大差異。大豆孢囊線蟲對酸、鹼、鹽都有趨化性，且對不同鹽離子趨化行為不一致。該研究首次發現SCN對鹽具有積聚行為，並發現對Na2SO4、KCl和MgSO4均具有劑量效應導致的誘殺功能；首次檢測到大豆孢囊線蟲對酸趨性最佳pH範圍是4.98-5.46，對鹼的最佳趨性範圍為8.40-8.78和9.52-9.99，最適氯離子濃度為171-256 mM；發現低濃度的根結線蟲對鹼和鹽的趨化性不明顯，但兩種根結線蟲在高濃度時對鹼有微弱趨性，其趨性範圍和SCN相似，北方根結線蟲在高濃度時對鹽具有趨化作用，但南方根結線蟲無論高低濃度對鹼均無趨化性。致死率研究表明，南方根結線蟲對鹼的致死濃度明顯高於其它兩種線蟲，說明南方根結線蟲的耐鹽和耐鹼性更強。對酸性的致死率研究表明，SCN對酸的致死濃度明顯低於根結線蟲，這與其對酸狹窄的趨化範圍一致，因為根結線蟲對酸性pH的趨性範圍是4.5-5.5。

該研究證明，Pluronic膠系統和微電極的結合應用能夠有效研究土壤環境因子，如pH和無機鹽離子對線蟲積聚和行為的影響；從應用角度，可通過調控土壤pH和鹽濃度來幹擾線蟲對寄主的識別，從而達到防治目的。

相關成果發表在Plant and Soil上，博士研究生華萃、副研究員李春傑為共同第一作者，王從麗為通訊作者。研究得到國家自然科學基金、黑龍江省自然科學基金重點基金資助。

大豆孢囊線蟲對酸（HAc）的趨化性（a：5h，b、c：24h）

大豆孢囊線蟲對鹼（NaOH）的趨化性（24h，a：0.1M、b：0.5M、c：1M）

大豆孢囊線蟲對鹽（NaCl）的趨化性（a：5h、b：24h）

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