《线虫的分类鉴定》PPT课件.ppt

1,一、植物线虫分类的基本概念和内容二、植物线虫的形态分类特征三、植物线虫的分类地位和分类系统概述四、常见植物线虫属的的鉴定特征和一般生 物学特性,第三节植物病原线虫的分类,要求：了解植物病原线虫分类的基本概念和内容，掌握植物线虫的形态分类特征，分类地位和分类系统，了解常见植物线虫属的鉴定特征和鉴定方法。,2,一、植物线虫分类的基本概念和内容,植物线虫分类的目的和内容主要包括以下几个方面:(1)鉴定：研究区分和确定植物线虫的各个种类，按照国际动物命名法规予以命名，并加以描述，提供正确识别和辨别线虫种类的知识和资料。(2)分类：根据线虫种类之间的异同及亲缘关系，确定其所属的分类 阶元层次，制定分类系统。(3)系统学：探寻线虫种类的起缘及其之间的亲缘关系，追溯其进化过程。(4)分类学：狭义的植物线虫分类学是研究植物线虫分类的方法和理论，广义的植物线虫分类学就是研究上述诸内容的一门科学。,3,植物线虫分类的基本概念和内容,植物线虫分类学：是运用比较、分析和归纳等方法，依据线虫表达系统发育关系的性状或性状组合，对植物线虫进行鉴定、命名和排序，制定可以反映植物线虫进化过程或阐明各类群内在关系的分类系统，进而揭示植物线虫的起源及各种群之间的亲缘关系，同时不断探索新的分类方法和理论。,4,植物线虫分类鉴定的依据,形态学生物化学细胞遗传学鉴别寄主分子生物学,5,二、植物线虫的形态分类特征,形态特征是最直观、最常用的分类特征。但仅仅依靠形态特征难以区别一些种类，特别是一些近缘种。所以有必要使用形态以外的其他性状特征，如遗传学性状、生理生化性状、分子性状以及生态、行为、地理等性状都已开始应用于植物线虫的分类鉴定。形态性状往往明显地反映生物进化、反映物类(或物种)的亲缘关系及生活关系，所以目前植物线虫分类，主要还是以形态性状为基础的形态分类。,6,植物线虫的形态分类特征,目前，植物线虫形态分类所依据的特征，主要是外部和内部形态特征。外部形态特征主要包括体形、角质层结构、头部和尾部特征，内部形态特征主要包括消化系统和生殖系统结构特征等。植物线虫各发育时期的形态以及雌、雄虫的形态均有差异，分类定种，多数是依据成熟雌虫的形态，异形虫的年青雌虫形态也是重要定种依据。幼虫和雄虫形态一般不作为定种的主要依据，只作为参考和辅助依据。,7,植物线虫的形态分类特征,在植物线虫的分类鉴定中，数量特征和质量特征均用于种的鉴定上；属及其以上高级阶元的鉴定一般主要依据质量特征。,8,植物线虫的形态分类特征,（一）形态特征测计(数量特征)关于数量特征的测量计算，De Man(1880)提出一套公式，后来该公式又得到补充和完善。,9,植物线虫的形态分类特征,（二）形态特征描述(质量特征)1.外部形态结构(1)体形和死态(2)角质层 环纹：细、粗、中等，表面光滑或有外生附着物；侧区：纵线或刻线数，是否有网纹，网纹所在部位、宽度及其占虫体宽的比例；纵脊或纵线：侧区以外是否有纵脊或纵线。,10,植物线虫的形态分类特征,(3)头部 总的形态：球形、半圆形、圆锥形等，前缘平、平圆、圆等，高、低环纹数等；与体部有无明显界限：无缢缩(连续)、微缢缩、缢缩；唇区结构及形态：唇区位于头部前端，其模式结构是两个侧唇瓣、两个亚背唇瓣和两个亚腹唇瓣；呈辐射状排列，唇区的形态特征是重要的依据；头架：角质化或骨化或硬化的程度(强、弱或显著、不显著)；侧器：口腔两侧各有一个侧器，侧器口的形状也是重要的分类依据。,11,植物线虫的形态分类特征,(4)乳突(papilla)：头乳突、颈乳突、交配乳突、泄殖腔唇乳突和尾乳突等是常用的鉴定特征。(5)尾部(tail)尾部长度：长、短；尾形：细或宽圆筒形、细或宽圆锥形(对称或不对称)、丝状、棒状、杆状等；尾末端形态：锐尖、尖、细尖、钝尖、平、平圆、半圆，光滑、有环纹等；尾端上有无附着结构：尾突(尾末端上突起)、尾尖突(尾突上的突起或很细的尾突)及其形态和个数等；尾腹环数：尾部较短并且环纹清楚的类群常要数尾腹部环纹数。,12,植物线虫的形态分类特征,2.内部结构(1)消化系统(digestive system)口针：粗、细，有无基部球及基部球形态(球形、凸缘状、郁金香形、锚状等)。食道：食道类型及结构在高级阶元的分类上非常重要。食道腺开口：滑刃目线虫背食道腺开口位于中食道球，垫刃目线虫背食道腺开口位于口针基部球后的食道前体部，这两类线虫的2个亚腹食道腺开口位于中食道球，垫刃目线虫的背食道腺开口与口针基部球的距离是一些种、属的重要鉴定特征。肠：在分类鉴定中意义不大。肛门：常描述的是该处体宽，有的肛门略凸起，也只作为描述特征，不作为鉴定检索特征。,13,植物线虫的形态分类特征,(2)生殖系统：线虫的生殖系统很发达，是分类上重要性状。雌虫生殖系统的描述：生殖腺单个(前伸或后伸)、1对(对伸或前伸)；单个生殖腺的是否有后阴子宫囊，后阴子宫囊长度；生殖腺的长、短；卵巢直伸或转折(1、2或多个转折)；卵母细胞单行、双行或多行排列；受精囊有或无；子宫：是否有卵、卵的多少、长度(较少描述)；阴道：长度(占阴门处体宽的比)，垂直体中轴或斜向前(后)伸；阴门：位置，阴门形态：横裂、纵裂、孔状。,14,植物线虫的形态分类特征,雄虫生殖系统的描述：生殖腺单或双，长度，若单生殖腺则其前伸或后伸(一般前伸)，是否转折；贮精囊是否明显；交合刺形态：瑰玫刺状、新月状、镰刀状等；引带有无；交合伞有无及其长度，与尾的位置关系。,15,植物线虫的形态分类特征,(3)排泄系统：排泄孔的位置，有时要描述排泄管角质化程度。(4)神经系统：侧尾腺是线虫高级阶元的重要分类特征，在纽带科中，侧尾腺口的形态和位置也是种、属的重要鉴定特征；雄虫泄殖腔前后的乳突统称生殖乳突，也是重要的分类鉴定特征；神经环和半月体通常作为描述特征，有时也作为种的鉴定特征。,16,植物线虫的其他鉴定方法,1.生物化学鉴定法（雌虫的同功酶图谱）,17,植物线虫的其他鉴定方法,2.鉴别寄主方法：鉴别寄主反应：烟草、棉花、辣椒、西瓜、花生、番茄等。,鉴别寄主反应,注：“+”表示该植物能被侵染；“-”表示该植物不能被侵染,18,植物线虫的其他鉴定方法,3.分子生物学方法（1）PCR（2）rDNA-ITS（3）PCR-RFLP（4）RAPD（5）SSR-PCR（6）分子杂交,19,近年来，越来越多的分子生物学技术应用到植物病原线虫学研究领域,在植物线虫病害诊断、分类以及流行学调查方面得到广泛应用，下面详细介绍PCR、PCR-RFLP、RAPD、分子杂交等目前常用的分子技术。,20,（1）多聚酶链式反应（PCR）,PCR技术基本原理：类似于DNA的天然复制过程，其特异性依赖于与靶序列两端互补的寡核苷酸引物。PCR由变性-退火-延伸三个基本反应步骤构成：模板DNA的变性：模板DNA经加热至93左右一定时间后，使之成为单链；模板DNA与引物的退火(复性)：温度降至55左右，引物与模板DNA单链的互补序列配对结合；,21,引物的延伸：DNA模板-引物结合物在TaqDNA聚合酶的作用下，以dNTP为反应原料，靶序列为模板，按碱基配对与半保留复制原理，合成一条新的与模板DNA 链互补的半保留复制链。重复循环变性-退火-延伸三过程，23小时就能将待扩目的基因扩增放大几百万倍。,22,最后这种DNA片段能在普通琼脂糖凝胶上进行电泳。观察琼脂糖凝胶中DNA最常用的方法是利用荧光染料溴化乙锭进行染色，它含有一个可以嵌入DNA堆积碱基之间的一个三环平面基团。溴化乙锭在标准302nm 紫外光透射仪激发下放射出橙红色信号，可用凝胶成像处理系统拍摄。,23,PCR电泳图,24,应用实例：,25,rDNA-ITS鉴定根结线虫,（2）rDNA-ITS鉴定根结线虫,26,rDNA-ITS 测序后同源性聚类分析的系统进化树,27,（3）PCR-RFLP方法,聚合酶链式反应-限制性片段长度多态性（PCR-RFLP）法的原理是：采用聚合酶链式反应（PCR）扩增目的DNA片段，然后将待检测的DNA片段用限制性内切酶酶切，限制性内切酶识别并切割特异的序列，然后将酶切后的产物进行电泳，再由限制酶图谱分析此段序列的特异切位点，由片段的多样性来比对不同来源基因序列的差异性。,28,29,应用实例,30,（4）RAPD技术,随机扩增的多态性DNA，RAPD技术建立于PCR技术基础上,它是利用一系列(通常数百个)不同的随机排列碱基顺序的寡聚核苷酸单链(通常为10聚体)为引物,对所研究基因组DNA进行PCR扩增.聚丙烯酰胺或琼脂糖电泳分离,经EB染色或放射性自显影来检测扩增产物DNA片段的多态性,这些扩增产物DNA片段的多态性反映了基因组相应区域的DNA多态性。,31,植物线虫的其他鉴定方法,M.incognita,M.javanica,M.arenaria,RAPD-PCR鉴定根结线虫,32,应用实例,33,（5）SSR-PCR技术,由于真核生物中富含CA重复序列，SSRPCR就是针对高度密集的CA微卫星体简单重复序列，设计与之互补的重复CA碱基作引物扩增其重复片段，从而揭示其多态性。,34,（6）分子杂交技术,核酸的分子杂交(molecular hybridization)技术是目前生物化学和分子生物学研究中应用最广泛的技术之一，是定性或定量检测特异RNA或DNA序列片段的有力工具。它是利用核酸分子的碱基互补原则而发展起来的。在碱性环境中加热或加入变性剂等条件下，双链DNA之间的氢键被破坏(变性)，双链解开成两条单链。这时加入异源的DNA或RNA(单链)并在一定离子强度和温度下保温(复性)，若异源DNA或RNA之间的某些区域有互补的碱基序列，则在复性时可形成杂交的核酸分子。,35,在进行分子杂交技术时，要用一种预先分离纯化的已知RNA或DNA序列片段去检测未知的核酸样品。作为检测工具用的已知RNA或DNA序列片段称为杂交探针(probe)。它常常用放射性同位素来标记。,36,三、植物线虫的分类地位和分类系统概述,线虫是一类两侧对称原体腔无脊椎动物，其归属于动物界中的一个门线虫门，根据侧尾腺的有无划分为2个纲：侧尾腺纲和无侧尾腺纲。目前世界上已记载的植物线虫约有200多属5000余种，其中大多数隶属于侧尾腺纲，少数隶属于无侧尾腺纲。在上述系统中，植物寄生线虫或植物根际线虫主要是垫刃亚目、滑刃亚目、长针科和毛刺科线虫，其他亚目或科中的线虫，只有极少数与植物有关，而大多数是自由生活线虫或昆虫寄生线虫，所以，目前植物线虫总的可以概括为这4大类。,37,植物线虫的分类地位和分类系统概述,线虫门,侧尾腺口纲,无侧尾腺口纲,垫刃目,滑刃目,矛线目,三矛目,垫刃科 粒线虫科 锥线虫科 刺线虫科 短体线虫科 纽带线虫科 异皮线虫科,滑刃科拟滑刃科长尾滑刃科针咽科,长针科,毛刺科,38,Thats all,Thank you for your patience!,