山東省幾種植物上的根結(jié)線蟲病研究

山東省幾種植物上的根結(jié)線蟲病研究

根結(jié)線蟲是世界上最嚴重的植物寄生蟲線蟲之一。該屬線蟲為內(nèi)寄生線蟲,常見種類具有相當廣泛的寄主范圍。早在1955年,邱玉懷報道了青島郊區(qū)甘薯上的根結(jié)線蟲病。近年來,隨著保護地蔬菜的大面積推廣,根結(jié)線蟲病害日趨嚴重。作者從1996年開始,對山東省的根結(jié)線蟲種類和分布進行了系統(tǒng)的研究,現(xiàn)將研究結(jié)果報告如下。1材料和方法1.1測試材料的來源根結(jié)線蟲標本采自山東省的10個地市,涉及53種寄主植物(附表)。1.2雄蟲和2齡幼蟲的分離和鑒定用解剖刀將根結(jié)內(nèi)的成熟雌蟲解剖出來,一些用2%福爾馬林固定,另一些放入45%乳酸中用來制備會陰花紋。收集解剖過程中出現(xiàn)的雄蟲和2齡幼蟲,同時用淘洗-過篩-貝曼漏斗法分離根際土中的雄蟲和2齡幼蟲,將其在65℃下殺死后用TAF固定液固定。制備雌蟲的會陰花紋,以甘油作浮載劑制成永久性玻片;以水作浮載劑制備雄蟲和2齡幼蟲的臨時性玻片。在Olympus光學顯微鏡下對3種蟲態(tài)的主要形態(tài)特征進行觀察和測量。1.3同工酶電泳選用新鮮的處于產(chǎn)卵前期的雌蟲。方法見趙洪海和劉維志(2003)。2結(jié)果與分析2.1種根結(jié)線蟲的測定結(jié)合酯酶表型分析,在山東省10地市的53種植物上共鑒定出5種根結(jié)線蟲:南方根結(jié)線蟲M.incognita、北方根結(jié)線蟲M.hapla、花生根結(jié)線蟲M.arenaria和1個未定種Meloidogynesp.(附表)。2.2研究對象在供試群體中,共測得酯酶譜帶類型6種:A2(Rf為0.530和0.570)、A3(Rf為0.505、0.530和0.570)、H1(Rf為0.500)、I1(Rf為0.470)、J3(Rf為0.460、0.545和0.590)和S1-M1a(Rf為0.440和0.480)。結(jié)合形態(tài)學特征,它們代表5種根結(jié)線蟲:M.incognita的酯酶譜帶類型為I1,M.arenaria的為A2,M.javanica的為J3,M.hapla的為H1,未定種Meloidogynesp.的為S1-M1a。2.3評估特征和分布特征2.3.1陰血色線蟲的形態(tài)雌蟲:口針纖細、基球小,與基桿的界限明顯。背食道腺開口到口針基部球的距離大,為5(3.8～7.0)μm。排泄孔的位置有變化,但通常較靠后。會陰花紋的形狀可能有變化,但線紋通常細,背線和腹線相連處不規(guī)則,通常出現(xiàn)側(cè)線,有時出現(xiàn)明顯的側(cè)溝,側(cè)線或側(cè)溝常常向后延伸而橫穿過尾端,刻點總是存在,局限在尾端或擴展到會陰花紋的其他部位,會陰花紋側(cè)面有時形成翼。雄蟲:頭部形態(tài)雖然有變化,但是頭冠較窄而頭區(qū)與蟲體分界明顯的典型頭部形態(tài)占主導地位。口針基桿圓柱形或向后漸粗,但基桿與基球連接處通常不是基桿最粗的部位;基球圓,彼此分離且與基桿分界明顯。背食道腺開口到口針基部球的距離較大,為4.7(3.0～7.0)μm。2齡幼蟲:基本上沒有鑒定價值?？傊?北方根結(jié)線蟲在形態(tài)上最有用的鑒定特征是雌蟲的會陰花紋和雄蟲的頭部形態(tài),而具有H1型酯酶表型,是北方根結(jié)線蟲生化上的鑒定特征。北方根結(jié)線蟲在山東省分布廣泛,在煙臺和威海地區(qū)發(fā)生最普遍,在青島、臨沂、濰坊、淄博、濟南、荷澤也有相當廣泛的分布,是露地生長的花生、煙草、牛蒡、西洋參、黃瓜等蔬菜、牡丹等花木以及多種雙子葉雜草上的優(yōu)勢種。2.3.2地位發(fā)生階段性別基雌蟲:典型的口針為基部球圓到橫向伸長,同基桿有明顯界線,前端有缺刻,但同一群體內(nèi)某些個體的口針形態(tài)可能與典型的有很大差異。背食道腺開口到口針基部球的距離通常為4μm左右,一般較小,可能較大,但最大不超過6μm,這與原始描述中的3(2～4)μm有差異。排泄孔位置比較靠前,通常位于口針基部球后1個口針長度內(nèi)。對于大多數(shù)群體,雖然在同一群體內(nèi)會陰花紋的形態(tài)可能有較大變化,但大多數(shù)具有該種典型會陰花紋的特征(Eisenback&Triantaphyllou,1991):背弓高,近方形,線紋平滑到波浪形,無明顯側(cè)線,但線紋在側(cè)區(qū)處有間斷和分岔),但個別群體的會陰花紋可能與典型的相差很大。雄蟲:頭冠平到凹,通常有2～3條不完全環(huán)紋?？卺樆驒M向?qū)?在此基礎(chǔ)上又有2種類型:一種是基球前緣平或有缺刻,與基桿分界明顯;另一種是前緣向后傾斜,與基桿分界不太明顯。背食道腺開口到口針基部球的距離很小,它可以小到1μm,極少超過4μm。2齡幼蟲:基本上無鑒定價值?？傊?南方根結(jié)線蟲最穩(wěn)定的形態(tài)鑒定特征為雄蟲的頭部形態(tài)和背食道腺開口到口針基部球的距離。除形態(tài)鑒定特征外,南方根結(jié)線蟲具有I1型酯酶表型。在山東省,南方根結(jié)線蟲的危害非常嚴重,為溫室大棚內(nèi)多種蔬菜上的優(yōu)勢種群。在露地上,南方根結(jié)線蟲在棗莊市的南部和青島市的嶗山區(qū)發(fā)生較重,是青島市郊區(qū)侵染甘薯的傳統(tǒng)線蟲種群。在本研究中,室外采集的南方根結(jié)線蟲的最北群體發(fā)生在煙臺市西沙旺苗圃,寄主植物是劍麻(趙洪海,梁晨等,2000)。2.3.3陰紋的形態(tài)雌蟲:典型的口針基部球前緣向后傾斜,與基桿融為一體,分界不明顯。但這種類型可發(fā)生一些變化,即基球前緣較平,與基桿分界明顯(類似南方根結(jié)線蟲雌蟲的典型口針),但群體內(nèi)并非所有的個體都變成這種類型,而且背食道腺開口到口針基部球的距離仍然較大,平均為5μm左右,最大可達7μm。會陰花紋的特點為群體間多變,群體內(nèi)相對穩(wěn)定。最典型的會陰花紋是背線和腹線相交處背線向尾端的方向彎曲,常常在兩側(cè)形成肩狀突起,側(cè)區(qū)處有短的不規(guī)則的側(cè)線或其它不規(guī)則的變化。有些群體具短而寬的側(cè)區(qū),易被認為是哇爪根結(jié)線蟲的會陰花紋;有些群體的會陰花紋背弓變高,線紋呈波浪狀,類似南方根結(jié)線蟲的會陰花紋。雄蟲:頭冠低,向后傾斜;口針基桿通常圓柱形,接近基球處常加寬,基球彼此間不縊縮,向后傾斜,與基桿融合。頭部和口針形態(tài)可能發(fā)生一定的變異,但將其與背食道腺開口到口針基部球的距離(一般較大,通常大于4μm)結(jié)合起來,則能起到一定的鑒定作用。2齡幼蟲:基本上無鑒定價值?？傊?在花生根結(jié)線蟲的鑒定中,沒有一個形態(tài)特征是絕對可靠的?；ㄉY(jié)線蟲的準確鑒定,離不開對其全部形態(tài)特征的綜合分析,多數(shù)情況下需要借助酯酶等同工酶的表型分析?；ㄉY(jié)線蟲的酯酶表型為A2,此外常見的還有A3和A1型。本研究發(fā)現(xiàn),花生根結(jié)線蟲在臨沂、青島、荷澤的鄄城和煙臺的萊陽,是楸樹、合歡等樹木,薯蕷和一些雜草上的優(yōu)勢種群,在山東省的分布和危害次于北方根結(jié)線蟲和南方根結(jié)線蟲。2.3.4陰性織物及瞳體的鑒定雌蟲:口針基部球橫向?qū)?前緣凹陷,與基桿分界明顯。背食道腺開口到口針基部球的距離較小,一般為2～5μm。會陰花紋背弓圓、中等高度,有明顯側(cè)線,無或有很少線紋通過側(cè)線。但有些群體內(nèi)會陰花紋可能發(fā)生很大的變異,如本研究中,1個群體有不少個體的會陰花紋為同心圓式“E”形會陰花紋(Jepson,1987),但總有一些為典型的類型。雄蟲:頭冠寬,前端圓,頭區(qū)寬低,有2條不完全環(huán)紋,與蟲體分界不明顯?？卺樆壳虮鈭A形,橫向?qū)?前端凹或平,與基桿分界明顯。背食道腺開口到口針基部球的距離小,一般為3～4μm,最大也很少超過4.5μm。雄蟲中存在產(chǎn)生雌雄間性的潛力。2齡幼蟲:直腸通常膨大,尾透明末端通常明顯?？傊?爪哇根結(jié)線蟲最有用的形態(tài)鑒定特征是雄蟲的頭部和口針形態(tài)以及雌蟲的會陰花紋。除形態(tài)鑒定特征外,爪哇根結(jié)線蟲的酯酶表型為J3型。爪哇根結(jié)線蟲在山東省的分布非常有限。本研究中的2個群體均采自濟南市植物園,蟲體發(fā)育不良。作者推測濟南植物園的群體是隨苗木調(diào)運由南方傳入的,而山東省的氣候條件對爪哇根結(jié)線蟲的生長發(fā)育是不適宜的。2.3.5群體種的確定該種在許多形態(tài)上與懸鈴木根結(jié)線蟲M.platani相似(Hirschmann,1982),但在寄主范圍和酯酶表型上存在較大差異,該群體種的確定需要進一步的研究。該線蟲群體在青島懸鈴木上發(fā)生較普遍,危害很重。3討論3.1其他根結(jié)線蟲種到目前為止,在山東省報道的根結(jié)線蟲有9個種和2個異名種。除4種最常見的根結(jié)線蟲外,這9個種還包括中華根結(jié)線蟲M.sinensis(采自濟南的馬鈴薯)、濟南根結(jié)線蟲M.jinanensis(采自濟南的一串紅)、懸鈴木根結(jié)線蟲M.platani(采自青島的懸鈴木)、摩洛哥根結(jié)線蟲M.morocciensis(采自濟南的竹節(jié)蓼)和西班牙根結(jié)線蟲M.hispanica(采自濰坊的玻璃海棠)等5個種(張云美,1983;張云美,1986;沈伯葵,1989;王敏和張云美,1995)。2個異名種是格氏根結(jié)線蟲M.grahami和高弓根結(jié)線蟲M.acrita。多數(shù)從事根結(jié)線蟲分類的研究人員認為,這2個種是南方根結(jié)線蟲的異名種(Jepson,1987;Ensenback,1997;趙洪海,1999)。3.2北方根結(jié)線蟲在青島的分布雖然在山東省報道的根結(jié)線蟲種類較多,但為害較重只有4個種,即南方根結(jié)線蟲、北方根結(jié)線蟲、花生根結(jié)線蟲和青島懸鈴木上的未定種。南方根結(jié)線蟲除為害大棚蔬菜外,對甘薯、煙草和葡萄的危害也非常大(孔凡玉等,2000;李長存等,1994;汪來發(fā)等,2001),在室外主要分布在青島的嶗山、濰坊的南部、臨沂、棗莊、泰安和濟南的部分地區(qū)。北方根結(jié)線蟲在山東省嚴重為害花生,也是牡丹上發(fā)生非常嚴重的1種植物病原線蟲(陳品三和彭德良,1989;吳玉柱等,2000;趙洪海,劉維志和段玉璽,2000)。在煙臺和威海,北方根結(jié)線蟲還嚴重為害西洋參和牛蒡等經(jīng)濟作物;在臨沂地區(qū),還為害楸樹(洪瑞芬等,1995)。北方根結(jié)線蟲在山東省的室外分布比南方根結(jié)線蟲廣,在采集到根結(jié)線蟲群體的地區(qū),幾乎都有北方根結(jié)線蟲。通過本研究以及前人的報道,在山東省,花生根結(jié)線蟲在楸樹、合歡、煙草、薯蕷、朝鮮薊上發(fā)生和為害較重,主要分布在臨沂地區(qū),在青島、濰坊、泰安、荷澤、濟南也有一定的分布(洪瑞芬等,1995;劉存欣等,1996;孔凡玉等,2000;高乾魁等,2000;汪來發(fā)等,2001)。青島懸鈴木上的未定種嚴重侵染懸鈴木,在青島市內(nèi)和市郊有分布。在山東省報道的其他種,經(jīng)濟危害不大,分布也極其有限。3.3懸鈴木根結(jié)線蟲沈伯葵(1989)曾將采自青島市二球懸鈴木上的根結(jié)線蟲群體鑒定為懸鈴木根結(jié)線蟲M.platani,理由是,雌蟲的會陰花紋和線蟲群體的鑒別寄主反應(只能侵染煙草、番茄和西瓜,在辣椒上形成的根結(jié)甚小,不能侵染棉花和花生)與懸