本文以南方根结线虫、大豆胞囊线虫和甘薯茎线虫为靶标,系统研究了酸类化合物杀线虫活性的构效关系和作用机理。明确了酸类化合物对线虫的生物活性,了解了酸类化合物对线虫的作用方式和线虫的生理代谢变化,并进一步从分子角度揭示了化合物对线虫的作用机理。取得了如下研究进展：1.明确了酸类化合物对靶标线虫的杀线虫活性,并在此基础上推测活性基团为COO-基团。供试酸类化合物对南方根结线虫、大豆胞囊线虫和甘薯茎线虫的生活能力有不同程度的抑制作用。其中甲酸、乙酸、丙酸等小分子酸对线虫毒性和卵孵化抑制作用相对较强。比较供试化合物的分子结构和对线虫的毒力效果,我们发现,分子量小,分子体积小的化合物对线虫的作用能力强,而分子量大或分子体积大的化合物对线虫的作用弱。酸性基团COO-多的化合物相对于COO-少的化合物对线虫作用能力更强,如草酸等,CL-也表现出对线虫较高的抑制能力。多基团化合物和具有苯环或其它大基团的化合物,对线虫作用较弱。2.通过温室防效试验,测试了具有高杀线虫活性化合物的温室防治效果。试验结果表明,供试化合物都能够不同程度降低线虫的侵染能力。甲酸和丙酸对南方根结线虫防效以及对大豆胞囊线虫抑制率均达到70%以上；乙酸和草酸对南方根结线虫防效也较高,而对大豆胞囊线虫抑制率相对较低；柠檬酸和苹果酸对两种线虫都没有明显的防治效果。从寄主植物的生长情况来看,用草酸、柠檬酸和苹果酸处理的植株生长较好,甲酸、乙酸和丙酸处理的植株生长受到抑制。而且,草酸、柠檬酸、苹果酸对寄主植物种子和幼苗生长的影响较小。3.初步研究了高杀线虫活性化合物对线虫的作用方式。结果表明,线虫在受到酸类化合物作用后,其生活能力、运动行为、个体发育、体液渗透和形态等方面都发生了显著的变化。化合物处理线虫后,3种线虫的生活能力都明显降低,运动行为受到明显的抑制。线虫生长发育也受到很大影响,比如线虫体长缩短、口针增长,南方根结线虫和大豆胞囊线虫尾部透明区变长。同时供试化合物还促使线虫的体液外渗,在显微镜下线虫呈现出体内含物降解严重,线虫体中空,体壁萎缩等现象。4.了解了高杀线虫活性化合物对线虫生理代谢的影响。试验结果显示,线虫在受到酸类化合物作用后,其体内的总糖含量、糖原含量、可溶性蛋白含量及乙酰胆碱酯酶活性都出现降低趋势,甘油和氨基酸含量则呈升高趋势。5.克隆了南方根结线虫和大豆胞囊线虫的14-3-3蛋白基因,并首次获得大豆胞囊线虫14-3-3蛋白基因全长序列。采用反义PCR和RACE技术,从南方根结线虫和大豆胞囊线虫中克隆出14-3-3蛋白基因全长序列,分别为1525 bp和1027 bp。序列分析表明,南方根结线虫14-3-3蛋白基因含有一个开放阅读框架,编码261个氨基酸,大豆胞囊线虫14-3-3蛋白基因编码251个氨基酸,并且都含14-3-3蛋白家族保守结构域。同源性比对则再次证明了14-3-3蛋白基因具有高度的保守性。基因亚细胞定位分析预测表明,南方根结线虫和大豆胞囊线虫14-3-3蛋白基因可能在线虫的细胞质、细胞核、细胞骨架、线粒体、高尔基体、内质网和细胞膜等组织和器官都有分布。6.首次采用高通量数字化基因表达谱技术,分析了酸类化合物作用后大豆胞囊线虫基因表达变化。同时通过实时荧光定量PCR技术,明确了14-3-3蛋白基因的表达量变化情况。试验应用高通量数字表达谱技术,通过与参照基因和参照基因组的比对,在统计大豆胞囊线虫全部基因表达量的基础上,共筛选出酸作用下大豆胞囊线虫差异表达基因968个,并分别注释了差异基因的生物学功能、所处的细胞位置和参与的生物过程等特性。实时荧光定量PCR分析则表明,大豆胞囊线虫受到草酸作用后,14-3-3蛋白基因的相对表达量提高,达到未处理线虫的10.5倍。