小麦孢囊线虫滞育的生理机制及相关基因分离

小麦孢囊线虫是小麦的主要病害之一，滞育是其生活史中重要的阶段，为明确该线虫滞育的生理机制。本项目以山东地区的Heterodera avenae群体为试材，利用生物化学和分子生物学技术，对小麦孢囊线虫滞育卵和非滞育卵的生理特征及基因差异进行研究。研究结果：（1）明确了小麦孢囊线虫山东群体的发生和侵染发育规律,根内J2数量在孕穗期最多，此时的土壤温度在11.8到 14.4°C之间，同时根围土壤中的新孢囊开始形成并逐渐增加，土壤中J2分别在分蘖期和拔节期出现高峰。（2）明确了山东气候条件下季节温度等因素对小麦孢囊线虫孵化影响。在实验条件下，白色雌虫没有J2孵出，但雌虫变褐的速度与温度有关系；田间试验表明，12月到次年3月孢囊孵化率84.5%，土壤中J2在3月达高峰，孢囊卵和自由卵的孵化趋势相同，但孢囊卵的孵化率高于自由卵的孵化率，单个孢囊内卵的数量从5月到11月明显比其它月份的高，这些研究结果为该病害的防治提供了重要的信息。（3）Zn2+溶液对小麦孢囊线虫有明显的刺激作用，且对非滞育CCN的刺激作用更加明显，Fe3+溶液也表现一定的刺激作用，但其作用明显小于Zn2+溶液，且Zn2+溶液中孵化出的线虫是活动的，而Fe3+溶液中的线虫是僵直不动的。其机制还有待进一步研究。（4）小麦孢囊线虫在解除滞育过程中代谢产物的变化。滞育的小麦孢囊线虫经4℃ 0周、5周和10周，糖原的含量是逐渐下降；处理10周的孢囊海藻糖的含量明显降低；甘油含量明显降低；海藻糖酶及酯酶的活性明显增高；酯酶同工酶电泳中，4℃-10周的孢囊的电泳条带最多，共有4个条带，其迁移率Rf值依次为0.21、0.24、0.30、0.34。（5）小麦孢囊线虫蛋白质差异表达与质谱分析。利用双向电泳技术分离孢囊的全蛋白。H. avenea滞育和非滞育卵中分别有409、412个蛋白表达，二者共同表达蛋白质401个，差异蛋白19个，质谱鉴定出10个差异蛋白质；差异蛋白功能分析表明：7种差异蛋白质存在于H.avenae非滞育卵中，3种差异蛋白质存在于滞育卵中，说明非滞育卵的发育需要更多的蛋白质来进行调控，主要参与H.avenae发育过程中的信号转导、能量生产与转换等活动。