根结线虫(Meloidogyne spp.)是一种植物固着性内寄生线虫,种类多、寄主范围广、致病性强且在全球分布广泛。了解根结线虫的种类、分布及寄主是制定防治策略的基础。本研究对我国南方7个省市部分地区的果蔬作物上的根结线虫进行了鉴定。在此基础上,对鉴定到的四种根结线虫进行线粒体基因组全长测序,并结合其他线虫的线粒体基因组信息构建了系统发育树,为根结线虫的分类和系统进化研究提供依据。另外,基于线粒体基因组及其他一些序列的信息,构建了奇异根结线虫(M.aberrans)和象耳豆根结线虫(M.enterolobii)的分子快速检测系统。主要研究成果如下:1.结合形态学、同工酶电泳技术和分子生物学的方法,对89个种群的根结线虫进行鉴定,其中62个种群为南方根结线虫(M.incognita),占总样本数的70.8%;12个种群为象耳豆根结线虫,占总样本数的13.5%;11个种群为爪哇根结线虫(M.javanica)占总样本数的11.2%;4个种群为本研究发现的一个新种——奇异根结线虫(Meloidogyne aberrans n.sp.),占总样本数的4.5%。研究表明南方根结线虫是我国南方果蔬作物上的优势种。杨桃和葡萄是象耳豆根结线虫的寄主新纪录。2.描述了根结线虫新种——奇异根结线虫,其形态鉴别特征如下:雌虫会阴部凸起,颈部位于身体侧面,会阴花纹很弱、圆,口针中等长度(13.6-15.5μm);雄虫口针长(18.2-19.6μm),交合刺长(22.7-36.8μm),侧线11-15条;二龄幼虫唇区光滑,侧面观凹陷,口针长(15.9-16.8μm),侧线4条,透明尾极短(2.2-5.5μm)。其与一户町根结线虫(M.ichinohei)形态最相似,但与一户町根结线虫相比,奇异根结线虫的雄虫、雌虫和二龄幼虫口针均更长;雄虫体长更长、尾更短、DGO更小、侧线更多;二龄幼虫侧线更少。奇异根结线虫的酯酶表型为罕见的S2型,其两条带的相对迁移率(Rm)分别是40.5%和44.5%,而苹果酸脱氢酶的表型为常见的N1型。同时,本研究获得了奇异根结线虫的SSU、LSU D2D3、ITS和cox2-16S rRNA的序列并构建了系统发育树。序列比对及系统发育树均表明该线虫与已知的根结线虫分子特征不一致。SSU和LSU的系统发育树显示奇异根结线虫和一户町根结线虫亲缘关系最近,而在ITS和cox2-16S rRNA的系统发育树上,和奇异根结线虫亲缘关系最近的分别是巨大根结线虫(M.megadora)和山茶根结线虫(M.camelliae)。另外,组织病理学研究表明奇异根结线虫诱导取食位点形成4-6个多核的巨细胞。3.利用长片段PCR技术对奇异根结线虫、象耳豆根结线虫、南方根结线虫和爪哇根结线虫的线粒体基因组全长进行测序,四种根结线虫的线粒体全长分别为:17,004bp、17,494 bp、17,543 bp和18,392 bp;四种根结线虫线粒体基因组的22个tRNA均为非典型的三叶草结构,并且都是单拷贝;12个蛋白编码基因的排列方式也均相同,但tRNA的排列方式具有一定的变化;所有基因具有相同的转录方向;此外,非编码区的数量及长度也有一定的变化,其中象耳豆根结线虫具有3个大的非编码区,其余三种根结线虫只有2个大的非编码区;另外,基于12个蛋白编码基因,采用贝叶斯法(Bayesian inference,BI)和最大似然法(Maximum-likehood,ML)构建了线虫系统进化树,结果显示:所有的根结线虫聚在同一支,其中南方根结线虫,爪哇根结线虫,花生根结线虫和象耳豆根结线虫聚在同一分支上,拟禾本科根结线虫和哥伦比亚根结线虫聚在另一分支上,而奇异根结线虫则单独落在基部的分支上,与其他几种根结线虫形成姐妹支的关系;整个根结线虫的分支和伤残短体线虫亲缘关系最接近,而与孢囊线虫的亲缘关系相对较远。4.基于线粒体基因组设计了检测根结线虫的通用引物对Mt-RKN-F/Mt-RKN-R、检测奇异根结线虫的特异引物对Mab-Mt-F/Mab-Mt-R和象耳豆根结线虫的特异引物对Me-Mt-F/Me-Mt-R,基于这些引物构建了检测奇异根结线虫和象耳豆根结线虫的双重PCR体系,该体系检测灵敏度可达到单条线虫。此外,在奇异根结线虫rDNA-ITS区分别设计了实时荧光定量PCR特异引物对Mab-qF/Mab-qR和探针Mab-Probe;在象耳豆根结线虫特异性扩增区(Sequence characterized amplified region,SCAR)分别设计了实时荧光定量PCR特异引物对Me-qF/Me-qR和探针Me-Probe,利用这些引物和探针构建了检测奇异根结线虫和象耳豆根结线虫的的实时荧光定量PCR体系,该体系对单条线虫DNA稀释1000倍后的模板仍可灵敏检测。将两种方法用于不同土壤样本的检测,结果表明:实时荧光定量PCR可以100%检测到靶标线虫,即奇异根结线虫和象耳豆根结线虫,但双重PCR无法检测到某些靶标线虫含量较低的土壤样本。