分子生物学技术在松材线虫研究中的应用

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1、植病检疫学期末论文系别:专业:姓名:学号:4分子生物学技术在松材线虫研究中的应用摘要:松材线虫病（Bursaphlenchusxylophilu）是松树的一种毁灭性病害，也是重要的森林检疫对象。松材线虫病的诊断方法是防止松材线虫病发生、蔓延及传播的技术保证。根据松材线虫分子生物学的研究基础，以及基于不同的研究目的，对松材线虫不同DNA区域，包括基因组DNA、线粒体DNA、核糖体DNA研究做了综述、分析。关键词：植物检疫松材线虫分子生物学植物检疫是旨在防止危险性有害生物传入、扩散或确保其官方防治的一切活动，即通过

2、法律、行政和技术的手段，防止危险性植物病、虫、杂草和其他有害生物的人为传播，保障农林业生产的安全，促进贸易发展的措施。它是人类同有害生物长期斗争的产物，也是当今世界各国普遍实行的一项制度。植物检疫是植物保护措施中最具有前沿性和强制性的一项措施。植物保护的原理包括预防、杜绝或铲除、免疫、保护和治疗5个方面，植物检疫的内容就涉及植物保护中预防、杜绝或铲除各个方面，因此是最有效的、最经济、最值得提倡的一个措施，有时甚至是某一有害生物综合治理（IPM）计划中的唯一一项具体措施，但植物检疫所具有的特点确不同于植物保护通常

3、采用的化学防治、物理防治、生物防治和农业防治等措施。曾士迈院士指出，“植物检疫是植物保护系统工程中的一个极其重要的子系统，是植物保护的边防线，必须严防密守。新的危险性有害生物一旦侵入，往往后患无穷，没有检疫的防治永远是被动挨打的防治。中外历史上已有教训。”松材线虫病是由松材线虫（Bursaphlenchusxylophilu）引发的一种毁灭性森林病害，可危害多种松属(Pinus)植物。主要通过传媒松墨天牛(Monochamusalternatus)在松树上取食和产卵进行自然传播及病木、加工木进行长距离传播。目前

4、，该病主要分布于美国、加拿大、墨西哥、日本、韩国、中国等，近来葡萄牙也有报道，其中日本和中国受害最重[1-2]。由于该病对各国林业生产造成巨大影响，因而受到世界各国的普遍重视并被列为重要的森林植物检疫对象。尽管早在20世纪初日本就发现了松枯萎病(松材线虫病)，但直到70年代初Mamiya等用采自死松树上的松材线虫进行接种试验，证实了松材线虫强烈的致病作用才首次提出松材线虫是松枯萎病(Pinewiltdisease)的病原。之后便对该病进行了广泛而深人的研究，并取得了较多成果。由于该病危害的严重性和防治上的巨大困

5、难，严格检验检疫是阻止该病的发生、传播和蔓延的最重要的途径之一。所以多年来松材线虫病的诊断方法一直是研究的一个热点[3]。1．病原的诊断方法对病害最可靠的鉴定方法是对其病原物的鉴定。所以快速、准确地直接对病原物进行鉴定便成为病害诊断的主要方法之一。由于与松材线虫形态相似、致病性较弱的拟松材线虫(Bursaphlenchusmucronatus)常与松材线虫混生，此外，尚有多种其他非致病性线虫也会出现在病树木上。因而，简便、快速鉴定松材线虫的方法，对病死材的准确诊断具有极其重要的应用价值。随着分子生物学和生物技术

6、的发展，特别是PCR技术的出现，20世纪90年代以后，4分子生物学技术在松材线虫研究方面应用的报道开始增多。研究多集中在松材线虫的鉴定、系统演化，以及抗线虫策略等，而常用的分子生物学技术有RAPD、RFLP、AFLP和SSCP等[4]。2．松材线虫分子生物学的研究基础对松材线虫分子生物学的研究，有对整个基因组DNA(enomicDNA)的研究，也有对线粒体DNA（mitochondrial，mtDNA）、核糖体DNA(ribosomal，rDNA)及卫星DNA(satelliteDNA，satDNA)等特定部分

7、DNA的研究。其中线粒体DNA和核糖体DNA因为存在多个标记基因,在分子系统研究中应用较多。线粒体DNA为双链闭合环状，长13-16kb，包括12个蛋白质基因、2个rRNA基因和22个tRNA基因，及1个富含AT核苷酸二聚体的非编码序列[5]。线粒体DNA缺少组蛋白的保护，暴露于大量氧自由基中，易受诱变，因而变异较明显，被用于种及种以下关系鉴别和反映较短时间内的系统演化[6]。核糖体DNA是核DNA基因组中度重复簇的一个组分,在基因组中有100-500个拷贝,总长度为7-13kb。核糖体DNA是由核糖体RAN基

8、因及与之相邻的间隔区组成,其基因组序列从5’到3’依次为：外部转录间隔区（externaltranscribedspacer，ETS）、18S基因、内部转录间隔区1（internaltranscribedspacer，ITS1）、5.8S基因、内部转录间隔区2（ITS2）、28S基因和基因间隔序列（intergenicspacer，IGS）[7]。其中ITS作为分子分类还具有以下优点：