论文部分内容阅读
松科树种是中国森林系统的重要组成部分,在林业生产中占主导地位,尤其是松属树种(Pinus spp.)对木材工业、景观生态,环境保护和水土保持具有重要作用,雪松(Cedrus deodara)是重要的园林绿化树种,也是南京的市树。植物寄生线虫(PPN)每年可造成农林业损失高达800亿美元以上,其中,松材线虫(Bursaphelenchus xylophilus)被认为是最具破坏性的线虫之一,对世界各国的松林系统构成严重威胁。松材线虫于1982年首次在南京紫金山上发现,因此本文系统研究了南京紫金山地区松属树种和雪松的线虫多样性、种群动态以及与松树土壤性质之间的关系。采集南京紫金山地区松属树种和雪松的根际土壤样品,采用贝尔曼漏斗法分离线虫,对线虫群体进行形态学和分子生物学特征鉴定。此外,对宁波口岸进境松属木质材料中截获的线虫种类也进行了鉴定。根据形态学特征,共鉴定出7个科的22种线虫,包括纽带科(Hoplolaimidae)的六种线虫,双宫螺旋线虫(Helicotylenchus dihystera)、短尾盾线虫(Scutellonema brachyurus)、肾形肾状线虫(Rotylenchulus reniformis) 以及三种盘旋属线虫未知种 (Rotylechus spp.):环科(Criconematidae) 的五种线虫,加利福尼亚半轮线虫(Hemicriconemoides californianus)、奇伍德半轮线虫(H. chiwoodi) 、金谷半轮线虫(H.kanayaensis)、大针异环线虫(Xenocriconemella macrodora)以及一种环线虫属未知种(Criconemasp.);半穿刺线虫科(Tylenchulidae)的两种线虫,南京针线虫(Paratylenchus nanjingens) 和深圳针线虫(P. shenzhenensis) :滑刃科(Aphelenchoididae)的五种线虫,拟安东尼伞滑刃线虫新种(Bursaphelenchus parantoniae n. sp),沙特伞滑刃线虫新种(B. saudi n.sp.)、树皮象伞滑刃线虫(B.hylobianum)、拟小松伞滑刃线虫(B. parapiasteri)和滑刃线虫属一未知种(Aphelenchoides sp.);长针科(Longidoridae)的2种剑线虫未知种(Xiphinema spp.),以及粒线虫科(Anguinidae)的一种茎线虫未知种(Ditylenchussp.)和新垫刃科(Neotylenchidae)的一未知种Deladenus sp.。对这22种线虫进行分子特征分析,共获得了核糖体DNA (rDNA)的28SD2-D3区序列21条,18S区序列10条,ITS1/2区序列11条。从GenBank下载相关序列并进行比对,采用邻接法(Neighbor-joining)分别构建了基于28SD2-D3区、18S区和ITS区序列的系统进化树。从进化树可以看出,本文鉴定出的各线虫种类,分别与它们的已知线虫种或近似线虫种聚类在同一分支上,各分支明显聚类,为形态学鉴定结果提供了强有力辅证。对南京紫金山的马尾松(P. massoniana)、火炬松(P. taeda. )、黑松(P.thunbergii)和雪松(C. deodara)的线虫种群动态进行了全年的系统调查。结果发现,螺旋属线虫(Helicotyenchus) ,盾属线虫(Scutellonema),针属线虫(Paratylenchus),异环属线虫(Xenocriconemella)和剑属线虫(Xiphinema)是黑松、马尾松、火炬松和雪松上的常见线虫类群。在为期一年的调查中,发现线虫种群数量出现两个高峰,一个是在春季,另一个是在晚秋时节,且一直持续到12月,冬季的线虫种群数量保持着一种稳定的趋势。此外,结果还显示,黑松上的线虫种群密度较高,雪松上的线虫种群密度较低,表明线虫的种群密度可能受季节性波动和地面植被覆盖的影响。对四种松科树种的线虫群落进行综合分析的结果显示,马尾松的香农指数(Shanon index, H’)较高而黑松的较低:雪松的植物寄生指数(plant parasitic index,PPI)较高,而马尾松的较低;雪松的线虫通路比值(nematode channel ratio,NCR)较高而黑松的较低:所有树种的物种均匀度(species evenness,J’)几乎是相似的,但是黑松的相对较低;马尾松的营养多样性(trophic diversity, TD)较高,而黑松的较低。在四种植物中,马尾松有着较健康的土壤生态,有较高的香农指数和营养多样性,而雪松根围土壤具有较强的分解能力,线虫通路比值较高。对土壤的理化性质和线虫营养类群的季节相关性进行研究,结果表明,在一年的四个季节里,土壤PH值和水分含量与植物寄生线虫(PPN)、食真菌线虫(Fu)和食细菌线虫(Ba)的种群数量呈负相关,而与捕食性线虫(Pr)和杂食性线虫(Om)的种群数量呈正相关。而土壤中的总氮量和有机质含量与植物寄生线虫(PPN)、食真菌线虫(Fu)的种群数量呈正相关,低浓度的氮和有机质会导致捕食性线虫(Pr)和食细菌线虫(Ba)的种群数量减少,而在较高浓度下,杂食性线虫种群(Om)数量会增加。在所有季节里,土壤中的磷含量与植物寄生线虫(PPN)和食真菌线虫(Fu)的种群数量呈负相关,却与捕食性线虫和杂食性线虫的种群数量呈正相关。在各季节中,有效的磷含量与植物寄生线虫(PPN)、食真菌线虫(Fu)和杂食性线虫(Om)的种群数量呈负相关,而与食细菌线虫(Ba)和捕食性线虫(Om)的种群数量呈正相关;总钾含量和有效钾含量,与植物寄生线虫(PPN)和食真菌线虫(Fu)的种群数量呈负相关,而与捕食性线虫(Pr)和杂食性线虫(Om)的种群数量呈正相关。在春季和夏季,总钾含量与食细菌线虫(Ba)的种群数量呈负相关,而在秋季和冬季则呈正相关。在四个季节里,有效钾含量与食细菌线虫(Ba)的种群数量都呈正相关。这些研究表明,土壤理化性质对自然条件下的线虫营养类群有明显的影响。