專利名稱：一種利用胡蘿卜愈傷組織培養(yǎng)水稻干尖線蟲的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種植物線蟲的培養(yǎng)方法，具體涉及一種利用胡蘿卜愈傷組織培養(yǎng)水稻干尖線蟲的方法。
背景技術(shù)：
水稻干尖線蟲besseyiChristie, 1942)病最早于 1915 年在日本，在20世紀(jì)40年代由日本傳入中國(guó)，曾被列為中國(guó)對(duì)內(nèi)檢疫對(duì)象,后因采取嚴(yán)格檢疫和種子處理措施，該病害在20世紀(jì)80年代基本受到控制。但是近10多年，該病害的發(fā)生范圍和為害嚴(yán)重度又開始加大，目前在我國(guó)主要稻區(qū)均有分布，局部地區(qū)發(fā)生和為害嚴(yán)重。水稻干尖線蟲分布廣泛、幾乎遍布所有的稻產(chǎn)區(qū)，在我國(guó)廣東、廣西、湖南、湖北、浙江、江蘇、安徽、山東、河北、上海、遼寧、陜西、貴州、四川、云南、臺(tái)灣等省及地區(qū)的主要稻區(qū)均有分布。 水稻干尖線蟲的寄主范圍廣,可以寄生35屬200多種植物。水稻(Oryza sativa)和草莓iFragaria aaaaasa)是水稻干尖線蟲的重要寄主。在水稻上的危害,據(jù)報(bào)道,該線蟲病在不同地區(qū)和不同年代危害造成的損失有差異，在美國(guó)為40 50%，在印度為20 60%，在伊朗為 54. 5% ;在日本，Nishizawa 和 Yamamoto (1951)報(bào)道為 14. 5 46. 7%, Tamura 和Kegasawka (1959)報(bào)道感病品種的損失達(dá)60% ;在前蘇聯(lián),Tikhonova (1966)報(bào)道為41 71%, Popova (1984)報(bào)道為54%。我國(guó)江蘇省每年水稻干尖線蟲病發(fā)生面積約10萬(wàn)hm2,一般減產(chǎn)10% 30%，為害嚴(yán)重的減產(chǎn)高達(dá)50%以上，據(jù)估計(jì)，2001 2003年江蘇省水稻干尖線蟲病累計(jì)發(fā)生面積約33萬(wàn)hm2，至少造成稻谷減產(chǎn)累計(jì)超過5億kg，經(jīng)濟(jì)損失約7. 5億元。在臺(tái)灣，洪元平(1959)首次調(diào)查報(bào)道水稻干尖線蟲造成的減產(chǎn)為30 47%，Tsay等(1998)報(bào)道在臺(tái)灣當(dāng)植株侵染率超過50%時(shí)，產(chǎn)量損失高達(dá)45%，從90年代中期，該病害在臺(tái)灣的發(fā)生也日益嚴(yán)重。線蟲的人工培養(yǎng)有多種方法，包括利用真菌和細(xì)菌等微生物培養(yǎng)法、活體植株接種培養(yǎng)法、寄主愈傷組織培養(yǎng)法等，不同類型線蟲的培養(yǎng)所采用的具體方法取決于其生物學(xué)特性。水稻干尖線蟲是植物寄生線蟲，但也可以取食真菌完成生活史，因此水稻干尖線蟲的人工培養(yǎng)，目前主要是采取利用真菌的培養(yǎng)方法?，F(xiàn)有技術(shù)中可以培養(yǎng)水稻干尖線蟲的真菌有灰葡萄孢菌(Potrytis ciflerea)、鏈格孢菌(Alterrmriei sp.)、鐮刀菌{Fusariumsp.)、柑橘黑腐病病原真菌ciiri)等。用真菌培養(yǎng)水稻干尖線蟲方法簡(jiǎn)單、繁殖率高，但是長(zhǎng)期在長(zhǎng)菌上培養(yǎng)會(huì)影響水稻干尖線蟲對(duì)植物的寄生和致病力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的上述不足，提供一種利用植物愈傷組織培養(yǎng)水稻干尖線蟲的方法，該方法即可實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、大量培養(yǎng)繁殖水稻干尖線蟲的目的，又能保持水稻干尖線蟲對(duì)植物的寄生和致病力。本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)上述目的
一種利用胡蘿卜愈傷組織培養(yǎng)水稻干尖線蟲的方法，步驟如下(1)制備胡蘿卜愈傷組織新鮮胡蘿卜洗凈，用工業(yè)酒精浸泡后灼燒，至胡蘿卜表皮變成暗紅色，削去表皮，切成片放入滅菌培養(yǎng)皿中，封口，置于培養(yǎng)箱中培養(yǎng)至長(zhǎng)出胡蘿卜愈傷組織；
(2)線蟲的消毒和接種水稻干尖線蟲用硫酸鏈霉素溶液消毒，然后離心，沉淀用無(wú)菌水混勻繼續(xù)離心，最后沉淀用無(wú)菌水稀釋分散滴在胡蘿卜愈傷組織上；
(3)線蟲的培養(yǎng)繁殖和保存將接種了水稻干尖線蟲的胡蘿卜愈傷組織正置放入黑暗培養(yǎng)箱內(nèi)，在25°C 30°C培養(yǎng)或20°C 25°C保存。植物寄生線蟲不同屬間的生物學(xué)特性差異較大，并非所有的植物線蟲都可以采用統(tǒng)一的方法進(jìn)行培養(yǎng)，現(xiàn)有技術(shù)中可以用胡蘿卜愈傷組織培養(yǎng)香蕉穿孔線蟲，但香蕉穿孔線蟲與水稻干尖線蟲在分類地位上屬于不同的目，寄主不同；利用胡蘿卜愈傷組織法可以培養(yǎng)墊刃目短體屬(如香蕉穿孔線蟲)的種類，此類線蟲的口針比較粗壯，便于穿刺寄主表皮獲得營(yíng)養(yǎng)，而胡蘿卜是其自然寄主，所以最早發(fā)明胡蘿卜愈傷組織方法用于培養(yǎng)此類線蟲；水稻干尖線蟲屬于滑刃目，口針不發(fā)達(dá)，目前成功培養(yǎng)出來(lái)此類的線蟲種類多以真菌培養(yǎng)為主，尚未有在植物組織上進(jìn)行培養(yǎng)的報(bào)道；利用真菌培養(yǎng)水稻干尖線蟲可以獲得大量的線蟲，但在后續(xù)的分子生物學(xué)特性或者致病性等方面的研究過程中，容易受其食物的影響，此外經(jīng)常以真菌為食對(duì)其致病能力有影響，所以選擇以植物組織為食可以避免此類的問題；由于胡蘿卜不是水稻干尖線蟲的寄主，所以很難想到可以利用胡蘿卜愈傷組織培養(yǎng)該線蟲，所以本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)為水稻干尖線蟲的培養(yǎng)提供了一種經(jīng)濟(jì)有效、操作簡(jiǎn)便、收集線蟲簡(jiǎn)便干凈且保存和繼代培養(yǎng)都比較方便相對(duì)長(zhǎng)久的方法。上述利用胡蘿卜愈傷組織培養(yǎng)水稻干尖線蟲的方法，還包括線蟲繼代培養(yǎng)的步驟，是用無(wú)菌水清洗保存線蟲的培養(yǎng)皿中的線蟲，再重復(fù)步驟(2)和(3)的操作，即消毒、離心、接種培養(yǎng)。保存線蟲的培養(yǎng)皿取出后，因?yàn)橐^代培養(yǎng)線蟲，所以其清潔度一定要保證，使用無(wú)菌水可以避免讓線蟲再接觸其他微生物。在進(jìn)行繼代培養(yǎng)時(shí)，挑取的線蟲最好為雌蟲，以獲得最大量的線蟲。上述步驟(I)中酒精浸泡時(shí)間優(yōu)選為2min。酒精選用工業(yè)酒精即可，培養(yǎng)皿封口可以使用封口膜或者保鮮膜，培養(yǎng)箱溫度最好設(shè)置為25°C，培養(yǎng)箱設(shè)置為黑暗條件，2周左右即可長(zhǎng)出愈傷組織。上述步驟(2)中水稻干尖線蟲的消毒用O. 2% (質(zhì)量百分含量)硫酸鏈霉素處理3h或以上，可以達(dá)到消毒目的，不影響其正常的繁殖發(fā)育。上述步驟(2)所述離心條件優(yōu)選為4000rpm下2min,最好能重復(fù)兩次。線蟲稀釋液最好滴在胡蘿卜愈傷組織表面的靠近邊緣處。上述步驟(3)培養(yǎng)溫度最佳為30°C，雖然水稻干尖線蟲不同種群的最適培養(yǎng)溫度有差異，但多數(shù)種群的最適培養(yǎng)溫度是30°C，在培養(yǎng)3周后即可繁殖大量的線蟲，培養(yǎng)7周后繁殖的線蟲量最大，可看到愈傷組織變成淡黃色或暗黃色。保存溫度為2(T25°C的情況下可以保存3 4個(gè)月。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果
本發(fā)明的方法即可實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、大量培養(yǎng)繁殖水稻干尖線蟲的目的，又能保持水稻干尖線蟲對(duì)植物的寄生和致病力。I.用胡蘿卜愈傷組織培養(yǎng)水稻干尖線蟲，與真菌培養(yǎng)方法相比，操作方法更加簡(jiǎn)、便，培養(yǎng)材料更易獲得。水稻干尖線蟲是植物寄生線蟲，其長(zhǎng)期在真菌上培養(yǎng)會(huì)導(dǎo)致其對(duì)植物寄生和致病力的退化，在胡蘿卜愈傷組織長(zhǎng)期培養(yǎng)則能避免此情況發(fā)生。2.用胡蘿卜愈傷組織培養(yǎng)水稻干尖線蟲，在Γ5周達(dá)到最大繁殖量后，不需馬上轉(zhuǎn)到新的愈傷組織上進(jìn)行繼代培養(yǎng)，可以將培養(yǎng)皿移到比繁殖溫度低5°C的黑暗培養(yǎng)箱中保存3-4月后，胡蘿卜愈傷組織仍不腐爛并有部分活蟲存在，這時(shí)再進(jìn)行繼代培養(yǎng)。而用真菌培養(yǎng)，在:Γ5周達(dá)到最大繁殖量后，菌絲被線蟲吃完，必須轉(zhuǎn)到新培養(yǎng)的菌絲上繼代培養(yǎng)。因此，胡蘿卜愈傷組織培養(yǎng)法不僅可以快速獲得大量線蟲，而且還可以用于長(zhǎng)期保存，減少繼代培養(yǎng)次數(shù)。3.用胡蘿卜愈傷組織來(lái)繁殖香蕉穿孔線蟲可以取得很好的效果，但是用濃度為95%的酒精噴灑于胡蘿卜表面進(jìn)行消毒不夠徹底，表皮表面的空隙或者芽眼中可能會(huì)殘留病原菌，所以在經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的工業(yè)酒精中浸泡2 min可以達(dá)到深層卻不傷害胡蘿卜次生韌皮部和形成層的消毒目的，有利于愈傷組織的正常生長(zhǎng)；此外，可以直接將切成片的胡蘿卜放進(jìn)滅菌的培養(yǎng)皿中，封口后放入培養(yǎng)箱培養(yǎng)愈傷組織，不需要任何培養(yǎng)基。所以該方法簡(jiǎn)便 且經(jīng)濟(jì)實(shí)用。


圖I.經(jīng)過消毒后切好的胡蘿卜。圖2.2周后長(zhǎng)出愈傷組織的胡蘿卜。圖3.接種水稻干尖線蟲5周的胡蘿卜愈傷組織。圖4.接種水稻干尖線蟲4個(gè)月后的胡蘿卜愈傷組織。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步解釋本發(fā)明，實(shí)施例中如無(wú)特殊說(shuō)明，均為本領(lǐng)域常規(guī)實(shí)驗(yàn)技術(shù)手段。實(shí)施例I水稻干尖線蟲在胡蘿卜愈傷組織上的繁殖歷期
供試水稻干尖線蟲種群見下表I，各種群均保存于華南農(nóng)業(yè)大學(xué)。表I供試的水稻干尖線蟲種群及其來(lái)源 _
譯號(hào)I種群編號(hào)I來(lái)源地I寄主
I_HN-2_河南省羅山_7jC稻(Oryzasa ti va )_
2~N80 江蘇省淮安市淮陰區(qū)袁集鎮(zhèn)袁集村灰稻⑷safjVa)—
3~ NlO _江蘇省南京市六合區(qū)雄州鎮(zhèn)紅星村水稻(fl 4~ A-I 安徽省淮南宮集鎮(zhèn)一
5_JZ_湖北省宑j州長(zhǎng)江大學(xué)試驗(yàn)田_7jC稻(6>. sativa)_
6_Hq2_貴州省貴陽(yáng)花溪區(qū)花溪鎮(zhèn)小寨村_7jC稻(6>. sativa)_
7_YQ3_貴州省余慶縣白泥鎮(zhèn)陸家寨村_7jC稻(6>. sativa)_
8_Xi_福建省廈門同安區(qū)五顯鎮(zhèn)西洋村~_7jC稻(6>. sativa)_
9_X5_福建省廈門翔安區(qū)新圩鎮(zhèn)馬塘村_水稻(6>. sativa)_
10~Hb _海南省?？谑歇{子嶺水稻(β
ΤΓ~ HC6 _廣東省惠州市陳江鎮(zhèn)洋嶺村水稻(0. saOVa)
12~G27 廣東省茂名茂南區(qū)山閣鎮(zhèn)灰稻⑷MOVa)—
13~ J12 廣東省江門市新會(huì)區(qū)大澤鎮(zhèn)北洋村永稻⑷—
ΤΓ~ Gb _廣東省廣州華南農(nóng)業(yè)大學(xué)岑村農(nóng)場(chǎng)水稻(ft saOVa)
15 S24_廣東省深圳市龍崗區(qū)同樂基地_{Fragariaananasa )_具體步驟如下
(I)胡蘿卜愈傷組織培養(yǎng)基的制備
市場(chǎng)上購(gòu)買新鮮的胡蘿卜，沖洗干凈后，切去前端和末端，再用蒸餾水水沖洗，在工業(yè)酒精中浸泡2 min，然后在酒精燈上灼燒，至胡蘿卜的表皮由桔紅色變?yōu)榘导t色；用滅菌的削皮刀削去胡蘿卜的表皮，然后將胡蘿卜切成厚度為5_左右的薄片，薄片單層放入滅菌培養(yǎng)皿中，每個(gè)培養(yǎng)皿放一片(見圖1)，用保鮮膜封口，然后放入25°C培養(yǎng)箱中黑暗培養(yǎng)2周作用，長(zhǎng)出愈傷組織備用(圖2)。水瓊脂培養(yǎng)基配制10g瓊脂粉放入IOOOmL蒸餾水中煮沸，得到10g/L水瓊脂培養(yǎng)基，分裝與培養(yǎng)瓶中封口，高壓(121°C，20min)滅菌。(2)水稻上的水稻干尖線蟲分離
將水稻的葉片、葉鞘和穗分別剪碎，用貝曼漏斗法分離線蟲[謝輝.2005.植物線蟲 分類學(xué)(第二版)·北京高等教育出版社，P38-40]。(3)水稻干尖線蟲的消毒和接種
分別挑取每個(gè)供試的水稻干尖線蟲種群20條雌蟲放入裝有O. 2 %硫酸鏈霉素的I. 5mL離心管中，放置3h以上，4 000 rpm離心2 min，去除上清，用無(wú)菌水清洗兩次，在超凈工作臺(tái)上，去除上清液，吸取離心管中的線蟲懸浮液，接種到制備好的胡蘿卜愈傷組織表面，用保鮮膜封好，放入20°C、25°C和30°C培養(yǎng)箱中黑暗培養(yǎng)7d、14 d、21d、28d和35 d。每個(gè)處理5個(gè)重復(fù)。(4)水稻干尖線蟲在胡蘿卜愈傷組織上培養(yǎng)一定時(shí)間后線蟲的收集
將接種水稻干尖線蟲的胡蘿卜愈傷組織置于供試條件下達(dá)到設(shè)定的培養(yǎng)時(shí)間后取出，先將培養(yǎng)皿蓋子上的線蟲用清水沖洗到燒杯中，然后把胡蘿卜愈傷組織放入攪拌器中，力口適量水?dāng)嚢?，將攪拌后得到的懸浮液通過100目(孔徑150 Mffl),500目(孔徑26 Mm)的組合篩，用自來(lái)水反復(fù)沖洗后，用洗瓶沖洗收集500目篩上的線蟲至小燒杯中。(5)水稻干尖線蟲在胡蘿卜愈傷組織上培養(yǎng)后的蟲數(shù)統(tǒng)計(jì)和分析
將從每個(gè)處理重復(fù)的胡蘿卜愈傷組織上分離出的水稻干尖線蟲配制成10 mL線蟲懸浮液，充分混均后，吸取I mL線蟲懸浮液于潔凈的培養(yǎng)皿(直徑5mL)中，在體視顯微鏡統(tǒng)計(jì)線蟲數(shù)量，重復(fù)3次，其平均值X 10，即為該胡蘿卜愈傷組織上培養(yǎng)繁殖的水稻干尖線蟲數(shù)量。供試的15個(gè)水稻干尖線蟲接種在胡蘿卜愈傷組織上在供試溫度和時(shí)間內(nèi)的繁殖結(jié)果表明(表2、3、4，表中數(shù)據(jù)為5次重復(fù)的平均值,括號(hào)內(nèi)的數(shù)值為標(biāo)準(zhǔn)誤(S. E);表中同一行數(shù)據(jù)后字母相同者表示在O. 05水平上差異不顯著(DMRT法))，這些種群在不同溫度下達(dá)到最大繁殖率所經(jīng)歷的時(shí)間存在差異。20°C時(shí)，達(dá)到最大繁殖倍數(shù)的歷期A-I種群是14d，Xi是21d，HN_2、YQ3、X5、G27和Gb是28d，其他8個(gè)種群均是35d，其中Hq2在28d和35d的繁殖率相同，有4個(gè)種群最大繁殖倍數(shù)超過100，其中達(dá)到最大繁殖量所需培養(yǎng)時(shí)間最短的A-I種群的最大繁殖率在所有供試種群中也最小僅為3. 4。在25°C時(shí)，達(dá)到最大繁殖倍數(shù)的歷期HN-2種群是14d，Hb、G27、J12和S24種群是21d, N80、Xi、X5和HC6種群是28d，其他6個(gè)種群均是35d，有11個(gè)種群最大繁殖倍數(shù)超過100，其中達(dá)到最大繁殖量所需培養(yǎng)時(shí)間最短的HN-2種群的最大繁殖率在所有供試種群中也最小僅為2. 45。在30°C時(shí)，達(dá)到最大繁殖量的歷期Xi、X5和Hb種群是21d，N80、N10、A-1、HC6、G27和Gb種群是28d，其他6個(gè)種群均是35d，所有種群的最大繁殖倍數(shù)均超過100。可見用胡蘿卜愈傷組織上，繁殖水稻干尖線蟲的合適溫度和時(shí)間是25 30°C培養(yǎng)21-35 d。繁殖水稻干尖線蟲的合適溫度和時(shí)間是25 30°C培養(yǎng) 21-35d。 表2 20°C下水稻干尖線蟲不同種群在胡蘿卜愈傷組織上的繁殖率
權(quán)利要求
1.一種利用胡蘿卜愈傷組織培養(yǎng)水稻干尖線蟲的方法，其特征在于步驟如下 (1)制備胡蘿卜愈傷組織新鮮胡蘿卜洗凈，用工業(yè)酒精浸泡后灼燒，至胡蘿卜表皮變成暗紅色，削去表皮，切成片放入滅菌培養(yǎng)皿中，封口，放入培養(yǎng)箱培養(yǎng)至長(zhǎng)出胡蘿卜愈傷組織； (2)線蟲的消毒和接種水稻干尖線蟲用硫酸鏈霉素溶液消毒，然后離心，沉淀用無(wú)菌水混勻繼續(xù)離心，最后沉淀用無(wú)菌水稀釋分散滴在胡蘿卜愈傷組織上； (3)線蟲的培養(yǎng)繁殖和保存將接種了水稻干尖線蟲的胡蘿卜愈傷組織放入黑暗培養(yǎng)箱內(nèi)，在25°C 30°C培養(yǎng)或20°C 25°C保存。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述利用胡蘿卜愈傷組織培養(yǎng)水稻干尖線蟲的方法，其特征在于還包括線蟲繼代培養(yǎng)的步驟，是用無(wú)菌水清洗保存線蟲的培養(yǎng)皿中的線蟲，再重復(fù)步驟(2)和(3)的操作。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述利用胡蘿卜愈傷組織培養(yǎng)水稻干尖線蟲的方法，其特征在于步驟(I)中工業(yè)酒精浸泡時(shí)間為2min。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述利用胡蘿卜愈傷組織培養(yǎng)水稻干尖線蟲的方法，其特征在于步驟(I)中培養(yǎng)箱內(nèi)的培養(yǎng)溫度為25°C，黑暗培養(yǎng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述利用胡蘿卜愈傷組織培養(yǎng)水稻干尖線蟲的方法，其特征在于步驟(2)所述硫酸鏈霉素的消毒濃度為O. 2wt. %，消毒時(shí)間3h以上。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述利用胡蘿卜愈傷組織培養(yǎng)水稻干尖線蟲的方法，其特征在于步驟(2)離心條件為4000rpm下2min。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種利用胡蘿卜愈傷組織培養(yǎng)水稻干尖線蟲的方法，屬于植物線蟲培養(yǎng)保存技術(shù)領(lǐng)域。該方法的具體步驟為新鮮胡蘿卜洗凈，用酒精浸泡后灼燒，至胡蘿卜表皮變成暗紅色，削去表皮，切成片放入裝有水瓊脂培養(yǎng)基的滅菌培養(yǎng)皿中，封口，放入培養(yǎng)箱中培養(yǎng)至長(zhǎng)出胡蘿卜愈傷組織；水稻干尖線蟲用硫酸鏈霉素溶液消毒，然后離心，沉淀用無(wú)菌水混勻繼續(xù)離心，最后沉淀用無(wú)菌水稀釋分散滴在胡蘿卜愈傷組織上；將接種了水稻干尖線蟲的胡蘿卜愈傷組織放入黑暗培養(yǎng)箱內(nèi)，在25℃~30℃培養(yǎng)或20℃~25℃保存。本發(fā)明的培養(yǎng)方法即可實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、大量培養(yǎng)繁殖水稻干尖線蟲的目的，又能保持水稻干尖線蟲對(duì)植物的寄生和致病力。
文檔編號(hào)A01K67/033GK102696554SQ20121014770
公開日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2012年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月14日
發(fā)明者徐春玲, 王珂, 程曦, 裴艷艷, 謝輝 申請(qǐng)人:華南農(nóng)業(yè)大學(xué)