松材线虫携带细菌的鉴定和毒性研究

从松材线虫病致死的松材木质部和松材线虫体表分离到3个出现频率较高的细菌菌株，菌株Nji、Njt和Njw。经鉴定3种细菌分别为荧光假单胞菌I型（Pseudomonas fluorescens biotype I)荧光假单胞菌Ⅱ型（Pseudomonas fluorescens biotype Ⅱ）和泛菌属某种（Pantoea sp.)。用牛肉膏蛋白胨液体培养基振荡培养细菌，培养液直接处理黑松愈伤组织，测定各细菌的产毒能力。与对照（空白培养液）相比，3种细菌的培养原液都可对黑松愈伤组织产生明显影响，其中菌株Nih和菌株Njt可以在2d内使愈伤组织明显变色，菌株Njw处理变色较慢。表明菌株Nij和Njt培养液内有大量致萎毒性物质存在。     

细菌XSJS3对松材线虫杀线活性的测定

细菌XSJS3是一种新发现的对松材线虫(Bursaphelenchus xylophilus)具有较高杀线活性的细菌,试验比较了细菌XSJS3培养液、细菌培养液滤液及含菌体水溶液对松材线虫的杀线活性,结果发现细菌菌体本身对松材线虫无杀线活性,杀线活性物质存在于细菌的培养液滤液中。通过对该细菌培养液滤液对松材线虫致死过程的观察发现:松材线虫接触该细菌培养液滤液30min后就表现为行动迟缓;在5h后所有虫体均不活动,针刺无反应;24h后部分僵直虫体出现局部膨大,且膨大部位出现体液外渗而虫体最终被消解。对不同培养时间的细菌XSJS3滤液杀线活性的比较试验表明:该细菌分泌的杀线物质在10d内随培养时间的延长而含量增加,杀线活性逐渐提高,不同培养时间下滤液的杀线活性差异明显;但培养15d后,稀释10倍的滤液对松材线虫杀线活性比培养10d时同样滤液的杀线活性则略有下降,但差异不明显,因此获得该细菌分泌的杀线物质较理想的培养时间为10d。将细菌XSJS3培养液滤液进行不同温度的热处理后测定对松材线虫的杀线活性,结果表明引起松材线虫死亡和消解的物质是两个不同物质,存在于培养液滤液中的对松材线虫有杀线活性的物质是热稳定的,而引起松材线虫虫体消解的物质是热不稳定的。     

松材线虫拮抗细菌的筛选和鉴定

为了筛选对松材线虫(Bursaphelenchus xylophilus)具有较高杀线活性的拮抗细菌,从马尾松林中分离获得了230株细菌,并从中筛选出8株对松材线虫具有较高杀线活性的细菌,其中JK-JS3菌株对松材线虫的杀线活性最高.将该细菌培养滤液分别稀释2倍、4倍、10倍处理松材线虫,72h后线虫的死亡率均达到100%;线虫死亡后虫体消解,消解率分别为100%、97.8%、96.4%.测定了该细菌培养滤液对香蕉穿孔线虫(Radopholus similis)和水稻干尖线虫(Aphelenchoides besseyi)等植物线虫的杀线活性,结果表明对不同种的线虫杀线活性有差异.该菌株培养滤液对松材线虫和小杆线虫(Rhabditis sp.)的杀线活性最高,其余杀线活性从高到低依次为拟松材线虫(Bursaphelenchus mucronatus)、腐生线虫(Panagrellus redivivus)、香蕉穿孔线虫和水稻干尖线虫.形态特征和革兰氏染色观察,该细菌为革兰氏阳性菌、产芽孢、具有周生鞭毛;经Biolog细菌鉴定仪进一步鉴定该细菌为解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens).     

松材线虫携带细菌数量的测定及无菌松材线虫的培养

对来源于自然条件和常规培养条件下的松材线虫携带的细菌数量进行了测定 ,并采用黑松愈伤组织对松材线虫进行了纯培养。结果表明 ,自然感病的黑松病组织中的松材线虫携带活细菌的数量平均为 2 .9× 10 2 个 条 ,灰葡萄孢菌丝上培养的松材线虫携带活细菌的数量平均为 3.0× 10 3 个 条 ;来源于自然感病的黑松和马尾松上的松材线虫 ,经无菌处理后 ,在黑松愈伤组织上生长良好 ,用 3g新鲜愈伤组织培养 9d ,虫口数量可达 10万余条。     

松材线虫携带的细菌的寄生性和致病性研究

用荧光方法观察了松材线虫（Bursaphelenchus xylophilus）携带的细菌对悬浮培养的黑松（Pinus thunbergii）细胞的毒性,表明其中的假单胞菌、荧光假单胞菌和少动鞘氨醇单胞菌的滤液对黑松细胞具有较强的毒性,这与松树发病早期出现的细菌种类一致;这些细菌在添加松树提取液的细菌培养基上不能生长或基本不能生长,表明松树体内可能存在某些不利于细菌生长的物质;同时,单独接种这些细菌不能感染健康的黑松,因此,在线虫最初进入树体中,细菌的生长与线虫密切相关．     

不同真菌对松材线虫繁殖及致病力的影响

利用3年生黑松为接种材料,研究在9种不同真菌上取食的松材线虫的繁殖和致病力变化。结果表明,真菌对松材线虫的繁殖和致病力有显著影响。松材线虫在9种真菌上取食后,松材线虫繁殖力和致病力从大到小而依存的真菌依次为灰葡萄孢(Botrytis cinerea)、拟盘多毛孢(Pestalotiopsis sp.)、盘多毛孢(Pestalotia sp.) 、拟茎点霉(Phomopsis sp.)、茎点霉(Phoma sp.)、头孢菌(Cephalosporium sp.)、交链孢(Alternaria sp.) 、炭疽菌(Colletotrichum sp.)、长喙壳(Ceratocystis sp.)。实验表明松材线虫的繁殖力与其致病力变化相一致。     

松材线虫体内细菌对宿主繁殖和致病力的影响

为探讨松材线虫体内细菌在松材线虫病中的作用,对无菌松材线虫、体内细菌处理的松材线虫和野生型松材线虫的繁殖量和致病力进行了测定。结果表明:在非寄生条件下,无菌松材线虫的产卵量、卵孵化率和繁殖量显著高于携带细菌的松材线虫; 松材线虫体内寄生菌嗜麦芽窄食单孢菌NSPmBx03胞外代谢产物对松材线虫产卵量具有一定抑制作用。不同处理的松材线虫接种到3年生马尾松后,其繁殖量从高到低为野生型松材线虫>体内细菌处理的松材线虫>无菌松材线虫。对马尾松发病情况观察发现:接种野生型松材线虫的马尾松发病最早,病程最短; 次之为接种体内细菌处理的松材线虫; 最后是接种无菌松材线虫的处理。这表明嗜麦芽窄食单胞菌NSPmBx03对松材线虫在寄生和非寄生条件下繁殖的影响不同,对松材线虫致病力有一定增强作用。     

松材线虫分离及不同真菌对松材线虫繁殖的影响

主要对松材线虫的取样分离进行探索,并初步研究了以真菌作为食料培养松材线虫。结果表明：取样部位对分离效果有影响,蛀孔及蛹室周围分离到的线虫量明显比枝条及树干其他部位多;不同真菌培养松材线虫效果有差异,主要采用了灰葡萄孢、黄瓜镰刀菌和香蕉镰刀菌3种真菌,通过设计不同影响因素比较培养效果,发现灰葡萄孢培养效果较为稳定且最佳,其次是黄瓜镰刀菌。因此,灰葡萄孢和黄瓜镰刀菌可选用于培养松材线虫。     

两株松材线虫拮抗细菌的筛选和鉴定

【目的】筛选对松材线虫具有较高杀线活性的拮抗细菌。【方法】以分离自南京、洛阳、上海的松树茎部的137株内生细菌为研究对象,采用培养滤液和菌悬液浸渍法对这些菌株进行杀线活性的测定,并对筛选的高效拮抗细菌进行菌种鉴定。【结果】通过培养滤液浸渍试验筛选出3株细菌对松材线虫有较高的杀线活性,使用3种菌滤液处理线虫48 h后,线虫死亡率均达到100%,其中菌株LYMC-3的培养滤液还可使线虫虫体出现消解。将3株菌的培养滤液分别稀释2倍、4倍和10倍后处理松材线虫,随稀释倍数的增加,培养滤液的杀线活性逐渐降低。处理线虫48 h后,菌株LYMC-3的10倍稀释滤液与其他两株菌滤液相比对线虫的致死率最高,为94.7%; 在菌悬液浸渍试验中筛选出菌株NJSZ-13对松材线虫有较高杀线活性,10⁵ cfu/mL 浓度的菌悬液处理线虫48 h后,线虫死亡率达81.5%。通过对LYMC-3和NJSZ-13菌株的形态特征、生理生化特征、Biolog鉴定和16S rDNA序列以及系统发育分析,确定菌株LYMC-3、NJSZ-13分别为短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus)和蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus)。【结论】从松树体内筛选到两株对松材线虫有高效拮抗活性的菌株LYMC-3和NJSZ-13,对生物防治松材线虫病具有潜在的应用价值。     

土壤真菌培养物对松材线虫生长和繁殖抑制作用的研究

从土壤分离的９９株真菌以ＰＳＭ培养基培养，检测其培养物对松材线虫生长和繁殖的抑制作用，结果发现１８号菌株显示了极强的抗线虫活性，经初步分析其活性成分为水溶性的中性物质。     

不同毒力松材线虫杂交后代的繁殖力和致病力的比较

为了解松材线虫致病力及繁殖力的遗传变异规律,以松材线虫强毒虫株及弱毒虫株为亲本进行杂交试验,并对杂交后代的繁殖力和致病力进行比较。结果表明:不同亲本间杂交成功率不同,同一对亲本的正交、反交成功率亦不同。大多数杂交后代群体在灰葡萄孢上和马尾松苗体内的繁殖力与亲本之间差异显著。杂交后代群体及强毒亲本接种马尾松5周后的致萎蔫率达90%~100%,而弱毒亲本接种的植株在10周后仅20%出现轻微的萎蔫症状。统计分析表明,松材线虫致病力与其在树体内的繁殖力间存在中等程度的正相关性,与灰葡萄孢上的繁殖力相关性较弱。聚类分析表明,不同毒力松材线虫杂交后代群体的致病力与繁殖力之间没有亲缘关系偏向,繁殖力与致病力不存在伴性遗传。     

松材线虫与其携带细菌之间的相互影响

笔者研究了从松材线虫体上分离的2 株强致病菌和1 株弱致病菌与松材线虫的相互影响。结果表明:强致病菌荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens) GcM5 1A菌株、恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida)ZpB1 2A菌株能够明显地促进无菌松材线虫的产卵量增加、繁殖速度加快和成虫虫体生长;同时,松材线虫也能促进强致病菌荧光假单胞菌GcM5 1A菌株、恶臭假单胞菌ZpB1 2A菌株的繁殖。而泛菌(Pantoea sp.)ZM2C菌株完全抑制了无菌松材线虫的繁殖,无菌松材线虫对泛菌ZM2C菌株的繁殖亦具有显著抑制作用。由此说明松材线虫与其携带的某些致病菌之间存在互惠共生现象,松材线虫携带的致病菌并不是偶然的污染,它们之间的互惠共生现象是在长期共生进化中形成的。笔者还讨论了互惠共生现象在松材线虫致病过程中的作用。     

抗松材线虫病赤松家系的抗性测定及组织病理学观察

对自日本引进的赤松(Pinus densiflora)27个抗病家系进行人工抗病性测定,结果发现抗病各家系对3个不同来源的松材线虫(Bursaphelenchus xylophilus)虫株都表现出不同程度的抗病性,且差异明显.综合3次接种试验结果发现,引进赤松中有13个家系(1、4、5、6、7、8、13、14、15、17、20、23和25 号)抗病表现较好.对5号抗病家系接种松材线虫后,分别按时间进程(4、8、12、24、36、48、72、96、120 h)进行茎段取样,组织病理学观察发现松材线虫在引进的抗病赤松体内的迁移速度较普通赤松慢,且松树茎内木射线细胞和树脂道泌脂细胞周围的薄壁细胞出现病变较普通赤松晚,病变程度也比普通赤松轻.     

松材线虫纤维素酶的活性鉴定和病理分析

分别选取了不同来源的三株松材线虫,对其可能的致病因子纤维素酶进行了基因克隆,其大小分别为1159、1138和1159 bp.随后的同源性分析结果表明这三个基因与已报道纤维素酶基因BX-eng-3具有较高的同源性,仅于含有较多重复序列处存在重复次数的差异,同时,由此获得的亲缘关系的结果与RAPD分析结果一致.对四种纤维素酶进行表达及活性确认表明四种纤维素酶水解纤维素能力相当,即纤维素酶所具有的致病性与酶活力自身无关,而是与其表达量相关,暗示存在差异的基因序列可能是纤维素酶的连接域,不影响酶的活性.选取其中一种纤维素酶BXC10进行松树纤维素水解实验,分别进行扫描电镜观察、还原糖分析和小角X射线衍射分析,结果均表明纤维素酶能有效水解松树纤维素,是重要的松材线虫病的致病因子,进一步为酶学学说提供了理论基础.     

蜡样芽孢杆菌NJSZ-13菌株诱导马尾松抗松材线虫病研究

【目的】蜡样芽孢杆菌NJSZ-13是1株能杀死松材线虫的松树内生细菌,研究该菌株能否诱导马尾松抗松材线虫病,为进一步开发利用该菌株抗松材线虫病提供理论依据。【方法】通过对2年生马尾松苗根部施用NJSZ-13菌株菌悬液和灭活的菌悬液后4 d再接种松材线虫,以观察不同处理的病情发展。测定该菌诱导处理后4天内和接种松材线虫AMA3虫株后28天内马尾松体内防御相关酶活性的变化。【结果】接种松材线虫后42 d,菌悬液和灭活菌悬液处理诱导马尾松抗松材线虫病的效果达54%和33%,且发病时间延迟。接种NJSZ-13菌株后,马尾松体内丙二醛(MDA)含量减少,过氧化氢酶(CAT)活性降低,而过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)和多酚氧化酶(PPO)活性均显著高于对照;接种松材线虫后,菌悬液和灭活菌悬液处理的马尾松这5种酶活性明显高于未接种菌株的马尾松苗。总体上,菌悬液处理比灭活菌悬液处理的马尾松防御相关酶活性变化显著。【结论】蜡样芽孢杆菌NJSZ-13菌株能诱导马尾松抗松材线虫病,并且菌悬液的诱抗效果最佳。     

不同马尾松品系对松材线虫的抗性选择初步研究

为了解福建省生产上正在推广的12种马尾松品系对松材线虫Bursaphelonchus xylophilus（Steiner et Buhrer）NicHe的抗病情况,选用厦门岛内分离的松材线虫虫株进行人工皮接法接种试验,并对不同马尾松品系进行生长性状测定。结果表明,G、A、I为抗病品系,且生长性状表现良好,可以进行小面积造林,通过进一步野外测定后再进行大面积推广造林。     

火炬松自然条件下感染松材线虫病初报

对2008年江苏镇江出现的火炬松(Pinus taeda L.)枯死现象进行了初步研究。通过野外实地调查和室内检查,证实了这批枯死的火炬松系松材线虫病(Bursaphelenchus xylophilus (Steiner &; Buhrer) Nickle)危害所致,其在火炬松上的侵染特点为病害发展速度较慢;罹病木松褐天牛产卵刻槽多有脂点且较大;分离物中多混杂有其他线虫。这是江苏省自1982年发生松材线虫病以来首次关于火炬松自然感病的报道。     

松材线虫快速检测试剂盒研制

采用引物对K09F2/R对枯死松树内分离的松材线虫、拟松材线虫及其他线虫进行检测,结果表明,所有松材线虫株系均扩增出一条340 bp的清晰、明亮的条带.而拟松材线虫、其他线虫均无扩增产物.利用引物对K09F2/R构建了松材线虫检测试剂盒.采用该试剂盒可使整个检测过程不超过2.5 h;该试剂盒检测灵敏度为1/7 条线虫,达到了对幼虫成功鉴定的目的,且检测结果便于判读,检测费用较低.     

松材线虫病死木中真菌和细菌的分离

从来自江苏省和浙江省几个疫区的松材线虫(PWN)病病死木的木质部中分离出111个真菌菌株,经鉴定种类为木霉(Trichoderma spp．)、轮枝霉(Verticillium spp．)、青霉(Penicillium spp．)、镰孢霉(Fusarium spp．)、曲霉(Aspergillus spp.)、毛壳菌(Chaetomium spp．)、茎点菌(Phoma spp．)、短梗单孢霉(Dicoccum sp．)、头孢霉(Cephalosporium sp．)、交链孢霉(Alternaria sp．),这些真菌约占分离真菌总数的60％;在43％的未鉴定菌中,除3个菌株为有孢菌外,其余均是无孢菌。可以分离出真菌的病死木占56．42％,从病死木中可分离出细菌的比例达86％,可同时分离到真菌和细菌的比例为43．6％。