根結線蟲病研究進展

根生病變窄（meloidogynespp.）是分布最廣、影響最大的植物寄生蟲線蟲之一，引起了世界各國的關注。現在，它也是中國現在最重要的植物寄生蟲之一。到目前為止,已報道的根結線蟲有80多種。最常見的種有南方根結線蟲(Meloidogyneincognita)、花生根結線蟲(M.arenaria)、爪哇根結線蟲(M.javanica)及北方根結線蟲(M.hapla),其中南方根結線蟲對農作物的為害最重,線蟲使蔬菜、花生、大豆、煙草、甘蔗、柑橘、甘薯、小麥、水麻類等作物均受到不同程度的危害,給農業生產造成的損失很大,如花生根結線蟲一般使花生減產30%-40%,重則減產70%-80%;煙草根結線蟲一般使煙草減產30%-40%,重則減產60%-80%;大豆孢囊線蟲嚴重的地方能使大豆減產70%-80%,根結線蟲一般在土壤表層5-30cm的范圍活動,其生活周期的長短受溫度(20-30℃為宜)、濕度、寄主種類等外界環境影響。南方發生的代數較多,一般1a可發生5-6個世代,自然界世代交錯普遍,一般沙壤土病害重于粘性土壤。近年來,在黑龍江、遼寧、北京、河南、湖北、江蘇、云南和海南等地都有過根結線蟲病嚴重發生和流行的報道,因此對根結線蟲病進行系統的研究勢在必行。1根結線蟲的發育根結線蟲病是近年來在我國保護地設施栽培上發生的最為嚴重的一種土傳病害,其病原物是線蟲。根結線蟲幼蟲從卵中孵出到第一次蛻皮后,幼蟲才侵入植物根部,受侵根部軟組織的原漿細胞有絲分裂的染色體不解開,形成巨細胞;第二次蛻皮時,2齡幼蟲的蛻附于3齡幼蟲表皮上,此時,雌雄性生殖腺膨大伸長,植物根部“根結”明顯;第三次蛻皮后(蛻仍留在4齡線蟲體外),線蟲開始性成熟,雌蟲蟲體末端膨大,體白色;雌蟲達到性成熟前,將包括第2、3、4齡的蛻一并蛻下,蟲體呈鴨梨形。雌雄線蟲交尾后,雄蟲在土壤中死亡。單雌產卵量可達數百粒,卵產于雌蟲體末端的膠質卵囊中,這時,腫脹的雌蟲體仍留在根里;雌蟲死后,卵囊留在根部,留在蟲體的卵依附在土壤中根的殘段上,部分或全部暴露于根表面,遇合適的條件不斷繁殖生長。根結線蟲侵染番茄、茄子、辣椒等茄果類蔬菜時,根上會形成串珠狀、大小似米粒或豆粒大的根結,豆類和瓜類蔬菜的側根則形成腫大的塊狀根結。根結初期黃白色,圓形,微透明,后期褐色,嚴重時多個根結連在一起,形成大小不一的腫瘤。晚期粗糙易腐爛解剖根結可見梨狀或檸檬狀雌蟲、長圓形卵。由于根結的形成阻斷了植株對水分和養分的正常運輸與吸收,導致植株生長不良,發病輕的地上部癥狀不明顯,發病嚴重的植株矮小,發育不良,甚至早衰枯死。2在根結線蟲鑒定中的應用根結線蟲的鑒定方法有形態特征鑒定法、利用寄主植物反應鑒定法、同工酶表型分析法、細胞遺傳學鑒定法和分子生物學鑒定法等。形態特征鑒定法操作方便簡單,但由于根結線蟲不同種類之間存在鑒定指標的重疊現象,而且同一種的不同個體之間又存在差異,使得單一靠形態特征鑒定根結線蟲變得困難。利用寄主植物反應鑒定法只適用于對最常見4種根結線蟲的鑒定,由于受外界條件影響較大,在種類鑒定中具有局限性,但在根結線蟲生理小種的鑒定中是必須的。同工酶表型分析法可靠性高,可用于單個雌蟲種的鑒定,在根結線蟲常規種類鑒定中非常有用。細胞遺傳學鑒定法由于其技術性強、不易操作,在根結線蟲鑒定中處于次要地位。分子生物學鑒定法(RFLP,RAPD和SCAR,rDNA-ITS-PCR,AFLP)準確度高、靈敏度好、速度快,是近年來發展較快的根結線蟲鑒定方法,分子技術可以直接分析遺傳物質變異,排除了形態學、生化分析等由于基因表達過程中的變化而引起的差異,為植物根結線蟲種、小種的快速、準確、高靈敏地鑒定提供了極為有前途的方法,已廣泛應用于植物檢疫檢測及線蟲病害診斷。目前,國內采用較多的是形態特征鑒定法和同工酶表型分析法,并利用寄主植物反應鑒定法鑒定根結線蟲的生理小種。3根結線蟲病的防治線蟲的治理主要采用傳統的農業防治、化學防治和生物防治。根據根結線蟲病發生和危害特點,要控制和防治根結線蟲病的發生蔓延和危害,可采取的防治策略如下:首先要采取可行措施,防止根結線蟲的傳播。第二,要通過增施有機肥、合理施肥,避免設施內土壤酸化,控制好限制根結線蟲發生和繁衍的土壤環境條件。第三,以農業措施為主建立綜合防治技術體系進行有效防治。3.1農業防務3.1.1微生物病毒的檢測選育和利用高抗根結線蟲的品種是方便、有效的方法目前,番茄的抗病品種有羅曼娜、耐莫尼塔、FA-1420、千禧、萊紅1號等;絲瓜的抗病品種有五葉香絲瓜、江蔬1號絲瓜等。3.1.2培育嫁接苗番茄上可利用野生抗病番茄或抗病而果實性狀尚差的品種作砧木,培育番茄嫁接苗;茄子上利用抗病砧木托魯巴姆培育嫁接苗。瓜類蔬菜上還未發現對根結線蟲免疫或高抗的砧木材料,只有較抗病或耐病的砧木材料,如雙依絲瓜可作砧木嫁接苦瓜;中原共生Z101,可作砧木嫁接黃瓜、甜瓜、西葫蘆。3.1.3延、危害的有效措施輪作是改良土壤環境,減少蟲源,控制根結線蟲蔓延、危害的有效措施。試驗和經驗證明日光溫室黃瓜、番茄等6月上旬拔秧后可安排種一茬夏玉米,或栽大蔥等,有條件的可種一季水稻,實行水旱輪作。3.1.4有機栽培，適宜使用草灰研究表明每平方米施用0.6kg草木灰,可以減少土壤線蟲數量和卵的數量。3.2不同樹種生物量對根結線蟲和作物產量的影響化學防治簡便、快速,可以有效地控制根結線蟲的危害。用丁硫克百威(carbosulfan)、丙硫克百威(benfurocsrb)、苯并咪唑(carbendazim)、三唑磷(triazophos)在播種前和播種后使用,都可減少根結線蟲數量和增加作物產量;用丁硫克百威、三唑磷、久效磷(monocrotophos)、伏殺磷(zolone)浸種,可減少根結線蟲幼蟲和卵塊的數量。目前,中國常用的化學藥劑有10%噻唑磷(fosthiazate)顆粒劑、10%滅線磷(ethoprophos)顆粒、3%米樂爾(isazofos)顆粒劑、克線磷(nemacur)顆粒撒施、穴施或溝施,40%甲基異柳磷(isofenphos-methyl)乳油灌根效果都較好,基本可以控制線蟲的嚴重危害,但在使用時應注意安全間隔期。3.3控制昆蟲危害隨著農業可持續發展的深入展開,人們開始重視用生物控制線蟲的危害。現已發現許多種有防治潛力的真菌和細菌以及植物源殺線蟲劑,個別種類已商品化。3.3.1寄生蟲昆蟲及宿主有許多生物是寄生線蟲的天敵,它們大致可以分為六類:(1)以大嘴和牙齒武裝的線蟲,如單齒線蟲或以口針和神經毒素武裝的線蟲,如肉食線蟲等。(2)土壤節肢動物,諸如食線蟲的螨類、緩步類和彈尾類。(3)吞噬和消化線蟲的原生動物,如阿米巴。(4)元脊椎動物,如蚯蚓。(5)寄生真菌。(6)寄生細菌。在這六類中,對線蟲的寄生真菌和細菌的防治作用研究最多,而對其他天敵的研究相對較少。目前,第一代商品化的線蟲生物防治劑已經問世,并有相當范圍的大田應用。但第一代產品是活菌劑,土壤的不同程度抑菌作用使其在不同國家、不同土壤中施用時出現不穩定性和不一致性,這是活體生物防制劑的共同弊病。為克服這一難題,人們更加關注線蟲生物防治劑第二代產品的開發,即菌株次生代謝產物的研究并同時開發尋找更好的食線蟲真菌。目前,中國厚垣輪枝孢菌ZK7,中國淡紫擬青霉IPC,芽孢桿菌AR156都已實現了工業化、規模化生產,并在農業生產中發揮重要的作用。3.3.2化合物類化合物植物源殺線蟲劑來源于自然界,在環境中易降解,對人類安全,具有良好的環境相容性。據報道目前具有殺線蟲活性的植物源化合物有10多類100余種,主要包括多聯噻吩(Polythienyls)類與多炔(Polyacetylenes)類、異硫氰酸鹽(1sothiocyanates)與芥子油苷(Glucosinolates)類化合物、生氰糖苷(CyanogenicGlycosides)與生物堿(Alkaloids)類化合物、脂肪酸(Fattyacids)及其衍生物、萜、倍半萜及二萜類化合物、苦木素類(Quassinoids)、甾類(Steroids)及三萜系化合物(Triterpenoids)、酚類化合物(Phenolics)及其它活性化合物。在以上眾多被分離鑒定的化合物中,某些已被開發成殺線蟲劑應用于生產。現在國內用1.8%愛福丁(Abamectin)乳油溝施或穴施效果很好,莊占興等用0.25%莨菪烷堿制劑兌水穴施,施藥15d后防治效果達73.78%-82.84%,并且對作物有一定的刺激生長作用。3.4菠蘿對嘴唇根結線蟲的抗性目前,植物對線蟲誘導抗性的研究正在開展,Chinnasri等人利用濃度為100mg/L甲基苯酚油溶液噴灑菠蘿葉面,能夠誘導菠蘿產生對爪哇根結線蟲的系統抗病性;利用一些化學催化劑異煙堿(Isonicotinamide),2-氯煙堿酸(2-chloronicotinicacid),5-硝基水楊酸(5-nitrosalicylicacid)也能誘導植物產生抗性,研究已經發現了Mi-2、Mi-3、Mi-4、Mi-5、Mi-6、Mi-7、Mi-8、Mi-9等抗性基因的遺傳規律和抗性機制。3.5對種子礫選的消毒處理主要有夏季進行土壤熱處理(蒸氣消毒、高溫悶棚、日光暴曬及灌注熱水消毒等)和種子汰選(利用汰選機或用鹽水、泥漿水漂選,去除帶蟲的種子),另外還包括水淹兩周以上、射線或超聲波處理等。4農田生態系統研究目前,對根結線蟲的防治以化學防治為主。雖然,化學農藥可以有效地控制線蟲的危害,但隨著人類對生存環境的刻意追求和消費思想的改變,必將減少化學農藥的使用。據此,首先要對農田