我国苎麻根际寄生线虫调查和初步研究

2012-12-05 06:52刘慧玲余永廷曾粮斌薛召东朱爱国
中国麻业科学 2012年6期
关键词:苎麻线虫病根腐病

刘慧玲,余永廷,曾粮斌,薛召东,朱爱国

(1,中国农业科学院麻类研究所,长沙410205;2,中国农业科学院研究生院,北京100081)

根腐病是苎麻生产上的主要病害之一,在我国各苎麻主产区均有发生。上世纪80年代,陈洪福等对湖南沅江地区苎麻根腐病病蔸中的线虫进行了分离观察,先后发现咖啡短体线虫(Pratylenchus coffeae)和穿刺短体线虫(P.penetran),二者均能侵染苎麻,引发根腐病[1,2]。后来,程瑚瑞等对我国苎麻主产区进行了根腐病病原分离和观察,发现咖啡短体线虫是主要病原[3]。

近来,本研究小组对沅江地区苎麻根腐病病蔸中分离的一种线虫,从形态特征和rDNA-ITS序列特征,将此线虫鉴定为咖啡短体线虫,证实了前人的研究结果。为了全面了解我国苎麻产区根腐病发生情况,以及能引起苎麻根腐病发生的植物病原线虫种类,我们在我国苎麻主产区进行了根腐线虫病发生情况调查,并采集了病蔸和病土,分离其中的线虫,同时利用形态特征对病原线虫进行了鉴定。

1 材料和方法

1.1 样品采集

2010年9月至2011年7月,分别在江西宜春、湖南张家界和沅江、湖北咸宁、重庆涪陵、四川达州等地苎麻主产区进行根腐调查。在苎麻园采集根腐病病蔸和根际周围土壤,在根腐病严重的麻园采用5点采样法,在20 cm深度每点采集病土500 g左右;用塑料袋包装,并以地块为单位(样品集)做好标记,带回实验室备用。

表1 样品采集地点、苎麻品种及土壤类型Tab.1 Sample locations,ramie species and soil types

1.2 线虫的分离、杀死和固定

病根中的线虫,采用改良贝曼漏斗法分离[3]。病土中的线虫,采用蔗糖浮选离心法分离[4]。采集的病土以田块为单位,将五个点的土壤分别碾碎,挑去碎石和草根等杂物,分别称量100 g,混合均匀,过60目筛,取筛下细土,称量30 g,采用蔗糖浮选离心法分离线虫,重复3次。剩余的土样放在4℃冰箱保存。分离的线虫,在体式显微镜下观察,根据口针的有无,挑选植物寄生线虫,用热水浴(65℃,2~3 min)杀死线虫,用FG固定液固定和保存。

1.3 线虫的鉴定

将固定的线虫制作成临时玻片,在显微镜下观察,根据线虫的形态特征[4]进行分类鉴定。

1.4 线虫密度

本研究主要计数根围土壤中的线虫数量。每个样品集取30 g鲜土,分离线虫,显微镜下观察计数;而后换算成100 g鲜土中的线虫数量。每个样品集重复3次。

2 结果

2.1 苎麻根部寄生线虫种类

调查发现,各地苎麻主产区均有根腐线虫病发生。从各地样品中分离到的线虫,经观察,根据有无口针,判断是否为植物寄生线虫;而后,挑取植物寄生线虫,根据形态特征[4],分别鉴定为P.coffeae(图1a)、P.penetran(图1b),长针属线虫(Paratylenchus sp.)(图1c)和丝尾属线虫(Filenchus sp.)(图 1d)。

图1 苎麻根际分离的四种寄生线虫.a-咖啡短体线虫,b-穿刺短体线虫,c-长针属线虫,d-丝尾属线虫Fig.1 Four species of parasitic nematodes isolated from the rhizosphere of ramie.a-P.coffeae,

2.1 不同种类寄生线虫的分布

4种线虫在各地的分布,整理录入表2,不难发现,大部分样品中分离到了咖啡短体线虫(20/22,90.9%),丝尾垫刃线虫分布次之,存在于在54.5%的样品中,只有少部分样品(4/22,18.2%)中分离到穿刺短体线虫,长针属的线虫最少,只存在于13.6%的样品中(3/22)。

表2 各地样品中植物寄生线虫种类Tab.2 Parasitic nematode species in the samples at different locations

2.3 土壤类型、种植年限与线虫密度初步分析

研究发现,同一苎麻品种种植在相同的土壤类型中,随着种植年限的增加,苎麻根际土壤中寄生线虫数量增加(图2)。同时,相同的苎麻品种种植在不同类型的土壤中,虽然年限相同,但根际土壤中寄生线虫的密度不同(图3),不同土壤类型似乎影响线虫的生长和繁殖。

图2 不同种植年限对寄生线虫密度的影响Fig.2 Effect of the planting years on parasitic nematode densities

图3 不同土壤类型对寄生线虫密度的影响Fig.3 Effect of the soil types on parasitic nematode densities

3 讨论

本研究通过对我国不同苎麻产区根部寄生线虫研究发现,寄生于苎麻根部的病原线虫主要有4种,分别为短体属的咖啡短体线虫和穿刺短体线虫,1种丝尾属线虫和1种长针属线虫。其中,咖啡短体线虫是比较普通存在于苎麻根际的寄生线虫,这一结果与以往的研究报道类似[3]。长针属线虫和丝尾属线虫能够寄生大豆、玉米,以及多种园艺、花卉植物;前者是一类营外寄生的植物线虫,主要分布在我国的北方地区[6-10]。这两种属的线虫能够寄生于苎麻根部,尚属于首次报道。至于寄生于苎麻的这两个属的线虫是什么种,尚需要通过分子生物学手段进一步来鉴定。

本研究中样品采集地集中在我国中南部地区,气候差异较小,且多集中在苎麻二麻生长期间采集,可以忽略季节对根腐线虫生长繁殖的影响。研究发现相同的苎麻品种,随着种植年限的增加,根部寄生线虫数量增加,符合病害发展规律。潘凤娟等研究发现,不同土壤类型中,大豆根际寄生线虫种类不同,肥沃的土壤中,寄生线虫种类较多[7]。本研究发现,不同的土壤类型,苎麻根际寄生线虫数量也不同。苎麻种植于山地黄棕壤,根际寄生线虫较多,似乎较适合寄生线虫的生长及繁殖。

致谢:在本研究实施过程中,国家麻类产业技术体系咸宁苎麻试验站、涪陵苎麻试验站、达州苎麻试验站和宜春苎麻试验站团队成员协助我们采集了样品,在此一并表示感谢!

[1]陈洪福,张怀芳,陈绵才.苎麻根腐线虫病及其防治方法研究简报[J].中国麻作.1982(4):9-10,8.

[2]陈洪福,张怀芳,陈绵才.苎麻根腐线虫病及其防治研究[J].中国麻作.1985(1):41-45,16.

[3]程瑚瑞,高学彪,方中达.植物根腐线虫病的研究Ⅲ:麻根腐线虫病病原鉴定[J].植物病理学报.1989,19(3):151-154.

[4]谢辉.植物线虫分类学[M].第二版.北京.高等教育出版社.2005,9.

[5]毛小芳,李辉信,陈小云,等.土壤线虫三种分离方法效率比较[J].生态学杂志.2004,23(3):149-151.

[6]陈立杰,刘维志,秦博.中国针属线虫的寄主植物种类和地域分布研究[J].辽宁农业科学.2002,3:4-8.

[7]潘凤娟,许艳丽,李春杰,等.不同土壤类型和纬度大豆田植物线虫分布特征[J].大豆科学.2009,28(5):869-874.

[8]张宇,高俊明,李红.太谷县玉米田植物寄生线虫种类及垂直分布[J].山西农业科学.2009,37(10):51-54,96.

[9]赵鸿,朱建兰,彭德良.甘肃省蔬菜根际寄生线虫的研究[J].干旱地区农业研究.2004.22(3):198-201.

[10]周春娜,谢辉,徐春玲,等.中国花卉植物寄生线虫新记录种记述[J].华中农业大学学报.2005,24(1):10-14.

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