海南省甘蔗寄生线虫调查与鉴定

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  摘 要 2011~2014年,调查了海南省6个县市125份甘蔗根际土样的植物线虫发生情况。结果显示,海南甘蔗地每百克土壤中平均含有植物寄生线虫57条,其中沙性土壤中线虫平均含量达到143条,高于粘性土壤的42条。所分离出的线虫分布于13个属,包括矮化线虫属(Tylenchorhynchus spp.)、根结线虫属(Meloidogyne spp.)、短体线虫属(Pratylenchus spp.)、剑线虫属(Xiphenema spp.)、长针线虫属(Longidorus spp.)、毛刺线虫属(Trichodorus spp.)、拟毛刺线虫属(Paratrichodorus spp.)、拟长针线虫属(Paralongidorus spp.)、螺旋线虫属(Helicotylenchus spp.)、肾形线虫属(Rotylenchulus spp.)、垫刃线虫属(Tylenchus spp.)、滑刃线虫属(Aphelenchus spp.)和小环线虫属(Criconemella spp.)等。根据形态学特征及测量值,初步鉴定饰环矮化线虫(Tylenchorhynchus annulatus)及玉米短体线虫(Pratylenchus zeae)为海南甘蔗上的优势种类。
  关键词 甘蔗 ;植物寄生线虫 ;优势种类
  分类号 S435.661
  甘蔗线虫病害是世界甘蔗生产上的一个重要制约因素,对甘蔗的生物产量和经济产量均可造成重大的损失,受线虫为害严重的蔗田减产可达到50%[1]。我国蔗区线虫病普遍发生,广东、广西发病蔗田一般减产16%~23%,台湾蔗区减产21%~28%[2]。线虫主要为害甘蔗根部,严重时可引起根系黑色腐烂或坏死,地上部症状表现为蔗株矮小、叶色淡绿,易与缺水缺肥症状混淆而受到忽视[3]。此外,线虫寄生取食造成的根部伤口有利于土壤中其它病原物的复合侵染,从而导致损失加重。因此,控制线虫病害是保障甘蔗产业可持续性生产的一个重要环节。
  甘蔗寄生线虫种类繁多,全世界已记载超过48个属310种的内、外寄生线虫[4],其中世界范围内广泛发生且为害严重的主要有螺旋线虫(Helicotylenchus)、短体线虫(Pratylenchus)和矮化线虫(Tylenchorhynchus)。此外,在一些国家或地区发生普遍的还有根结线虫(Meloidogyne)、剑线虫(Xiphinema)、纽带线虫(Hoplolaimus)、拟毛刺线虫(Paratrichodorus)和毛刺线虫(Trichodorus)等[5-6]。我国甘蔗寄生线虫的研究工作起步相对较晚,张绍升等[7]对福建甘蔗寄生线虫的调查,共鉴定出14 个属的甘蔗寄生线虫,优势类群为矮化线虫属和螺旋线虫。刘梦林等[7]对广西甘蔗寄生线虫进行调查,同样鉴定出主要病原线虫14个属,其中矮化线虫属和螺旋线虫属为优势类群。随后,黎少梅等[9]在广东、广西鉴定出的甘蔗线虫有18个属7种。此外,有报道指出根结线虫在广东和福建甘蔗产区发生较为普遍[10-11]。
  海南是我国甘蔗的主要产区之一,全年温暖无冬的气候条件适宜甘蔗生长的同时,也十分利于植物线虫病害的发生。初步研究表明,海南省甘蔗地线虫发生普遍且虫口密度较大[12-13],但是其发生的具体情况还没有系统的调查。本研究调查了海南省儋州、澄迈、琼山、临高、白沙、昌江甘蔗的线虫发生情况,并鉴定了海南甘蔗上发生的主要线虫属,为科学防控甘蔗线虫病害提供依据。
  1 材料与方法
  1.1 材料
  1.1.1 土样采集
  2011~2014年在海南甘蔗的生长中后期先后分批次进行样品采集。每个田块采用五点式方法采样,土样取自表土下10~30 cm处的植株根际周围,每取样点取大约200 g。1个田块内5个取样点的土壤充分混匀作为1份土样,记录土壤类型(沙性/粘性)、采样地点等信息。样品装入自封袋带回实验室10℃保存,并于1周内分离线虫。
  1.2 方法
  1.2.1 线虫分离
  将混匀的土样称取100 g,参照贝曼漏斗法分离土样中的线虫[14],稍有修改。选择大小合适的20目不锈钢筛网放入漏斗(下端连接有乳胶管),筛网上放2层无尘纸后加上土样均匀平铺,缓慢加水使其完全浸湿漫过,静置24 h后线虫经无尘纸下沉至漏斗下的乳胶管中。将含有线虫的悬液导入15 mL玻璃离心管中,1 500 r/min离心3 min收集沉淀获得线虫。分离出的线虫置于计数皿中,显微镜下观察并对有口针的植物寄生线虫进行计数。
  1.2.2 线虫形态观察及初步鉴定
  将干净的载玻片上滴上水,在解剖镜下用毛针从线虫液中挑到水滴中,载玻片从酒精灯火焰上经过2~3次杀死线虫,盖上盖玻片,用封片剂(石蜡∶凡士林=8∶3,65℃混匀)封片后置显微镜下观察,将线虫鉴定到属[15]。
  1.2.3 主要甘蔗线虫种的鉴定
  确定分离频率高、单个土样中数量大的线虫为主要甘蔗线虫种类,显微镜下进行观察、测量并记录各形态鉴定值,参照文献鉴定到种[16]。
  2 结果与分析
  2.1 海南甘蔗寄生线虫群体数量
  调查结果显示,所有土样中线虫的平均数量为每百克土壤57条,其中儋州、临高两地的线虫含量高于其他县市。靠近海边沙性土壤中的线虫含量高于粘性土壤中线虫含量,沙性土壤线虫平均含量为143条,粘性土壤线虫平均含量为42条。所有样品中儋州王五甘蔗地线虫含量最高,达到314条。详见表1。
  2.2 海南甘蔗上发生的线虫属
  所分离到的甘蔗线虫分布于13个属中,包括矮化线虫属(Tylenchorhynchus spp.)、根结线虫属(Meloidogyne spp.)、短体线虫属(Pratylenchus spp.)、剑线虫属(Xiphenema spp.)、长针线虫属(Longidorus spp.)、毛刺线虫属(Trichodorus spp.)、拟毛刺线虫属(Paratrichodorus spp.)、拟长针线虫属(Paralongidorus spp.)、螺旋线虫属(Helicotylenchus spp.)、肾形线虫(Rotylenchulus spp.)、垫刃线虫(Tylenchus spp.)、滑刃线虫(Aphelenchus spp.)、小环线虫(Criconemella spp.),其中分离频率最高的为矮化线虫,其次为短体线虫。此外,螺旋线虫、剑线虫、根结线虫以及肾形线虫在各地样本中也占有较大的群体比例。见表2。   2.3 海南甘蔗线虫主要种类
  初步确定饰环矮化线虫(Tylenchorhynchus annulatus)和玉米短体线虫(Pratylenchus zeae)为海南甘蔗优势寄生线虫种类。饰环矮化线虫形态特征:雌虫虫体经热杀死后体朝腹面呈C形弯曲(图1A),角质膜厚度中等。口针发达(图1B),唇区稍缢缩,具3个环纹。体环明显,无纵纹。阴门横裂,阴道直伸体内约为体宽的1/2(图1C),双卵巢,对生平伸。尾部呈近圆柱形,尾端钝圆(图1D)。玉米短体线虫形态特征:雌虫形体细长,加热杀死后近直伸(图1E)。唇区稍缢缩,具3个明显唇环纹。口针粗,基部球发达(图1F)。虫体中部侧区侧线4条,近尾端愈合为3条。排泄孔位于食道与肠连接处前,阴门横裂(图1E)。虫体尾部呈锥形,尾端光滑(图1G)。具体形态测量值见表3。
  3 讨论
  本调查研究从海南甘蔗地中共分离到13个属的植物寄生线虫,其中短体线虫和矮化线虫在各地样本中都有高的群体比例,并鉴定出饰环矮化线虫和玉米短体线虫为海南当地甘蔗上的优势种类。其次,尽管各主要调查点的线虫类群有一定变化,但螺旋线虫、剑线虫以及肾形线虫在各地样本中均有发生,且占有较大的群体比例。毛刺线虫、长针线虫和根结线虫等重要植物线虫虽然出现的频率不高,但毛刺线虫和长针线虫可以传播病毒,而根结线虫可以与多种真菌引起复合病害,同样应引起足够的重视。本研究还发现,线虫群体数量沙地土壤比粘性土壤多,因此在海南的甘蔗产区,特别是在沙地中新种甘蔗,农户应该对可能发生的线虫危害有所防备。
  本次调查基本摸清了海南主要甘蔗产区的寄生线虫种类和发生量,为海南甘蔗线虫病害防治和检疫提供依据。吴伟怀等[12]在对海南甘蔗主要病害病原种类调查时,发现螺旋线虫、剑线虫和短体线虫在昌江和白沙等地为害严重。同样,熊国如等[13]在儋州甘蔗地分离鉴定到螺旋线虫、剑线虫和短体线虫三类线虫,受为害的整块蔗田蔗苗叶片黄花,蔗根皮层组织胞发生崩解,呈现淡褐色和红紫色,严重的黑色坏死。因此,依据此次调查结果以及结合前人的报道,推测海南甘蔗线虫病害已在各产区普遍发生,并成为甘蔗生产上的限制因子之一。值得注意的是,本次调查采样时间主要为甘蔗生长的中后期,难以全面反映客观情况,下一步研究应加大调查样品量,同时应在不同的生长季节调查,进行经济阈值水平、产量损失评估以及防治措施研究。
  参考文献
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