植物根结线虫生物防治研究

成 建，任俊英

（1.河北海鹰安全技术工程有限公司，河北石家庄 050000；2.唐县羊角乡林业站，河北唐县 072350）

植物根结线虫生物防治研究

成 建1，任俊英2

（1.河北海鹰安全技术工程有限公司，河北石家庄 050000；2.唐县羊角乡林业站，河北唐县 072350）

植物根结线虫生物防治是利用天敌将其控制在最低危害程度，从生态角度寻求新的方法，利用真菌，细菌，病毒，立克氏体、放线菌捕食根线虫。利用两种方法进行控制，同时探讨影响根线虫生物防治的影响因素。

根线虫；生物防治；研究概况

根结线虫（Meloidogyne）在全世界广泛分布，寄主范围广泛，植物受害严重，病害发生后，一般减产10%左右，严重的高达75%以上。同时它能使真菌和细菌易于侵染植物，是诱发植物病害的重要原因之一[1]。对于根结线虫的防治，历来以化学药剂为主，化学杀线剂对环境污染严重，使用过程中对人、畜也不安全，随着科学的发展，人们除继续探索一些高效、低毒、低残留、高选择性的杀线剂外，还应从生态角度寻求新的方法，而生物防治是其中之一。

根结线虫的天敌，主要有真菌、细菌、病毒、立克氏体、放线菌、捕食性线虫、涡虫和原生动物等。

1 天敌真菌

1.1 捕食真菌

捕食真菌通过捕食器官来捕食线虫。

1.2 内寄生真菌

内寄生真菌能以粘性或非粘性孢子附着于线虫体表，或通过线虫的口腔、肛门或阴门侵入线虫体，引起线虫致病或杀死线虫。

2 天敌细菌

根结线虫天敌细菌目前报道的主要是巴氏杆菌属（Pasteuria） 的 3 个种，Pasteuriapenetrans、P.thornei和Pasteuriasp.，以及根际细菌两类。

2.1 穿刺巴氏杆菌

早在1888年，Metchnikoff就发现并描述了水虱（Daphnia magnaStraus）的一种寄生细菌，定名为Pasteuria ramosa。Cobb和Thorne先后在线虫体内发现了与Pasteuriasp.相似的寄生生物，但当时认为是原生动物。直到对这种线虫寄生物作了电镜观察之后才确认是细菌，并由Mankau命名为穿刺芽孢杆菌（Bacilluspenetrans）。Sayre和 Wergin发现根结线虫寄生细菌的超微结构与P.ramosa的相似，而且又重新发现这种细菌也能够侵染水虱，最终由Sayre和Starr（1989）定名为穿刺巴氏杆菌［Pasteuriapenetrans（Thorne）Sayre&Starr］[2]。20 世纪 70年代以来，有关Pasteuriaspp.的研究逐渐增多，但研究重点已经转移到对能够侵染植物寄生线虫的种类上来。愈来愈多的研究证实，Pasteuriaspp.的分布非常广泛，迄今已在世界上五大洲的51个国家及太平洋、大西洋、印度洋的各类岛屿上从96个属196种土壤线虫体内发现了Pasteuria或其类似物。其中能侵染植物根结线虫的穿刺巴氏杆菌是研究较多的一种。而P.thornei专性寄生于Pratylenchus brachyurus，没有深入研究。Pasteuriasp.是从禾谷胞囊线虫（Heleroclera avenae）上发现的，由于其寄主范围和生活史与上述两种细菌显著不同，因而Davies怀疑是一新种，由于只寄生2龄幼虫，难以获得大量细菌，导致其应用前景不大，因对其特性未有深入研究而一时未定种名。近20年来，国外对应用穿刺巴氏杆菌防治植物根结线虫进行了大量的研究，并取得了重要进展，认为穿刺巴氏杆菌是用于植物根结线虫病生物防治的一种有希望的研究对象[3]。

2.2 根际细菌

根际细菌（rhizobacteria）是指从根际分离所得，依据其对植物的反应将其分为有益、有害和中性3类。有益根际细菌指与根有密切关系并强定殖于根系，能促进植物生长的根际细菌。1988年Sikora在研究根际细菌对植物寄生线虫的作用时发现，有些根际细菌并不引起作物产量增加，因此，他提出用PHPR（Plant health-promoting rhizobacteria） 代替PGPR来定义那些对植物寄生线虫有抑制作用的根际细菌。现在人们研究的根际细菌多指在生防中具有拮抗作用或促生作用的有益根际细菌。

3 生物防治的实施

一是自然控制。二是引入控制。

3.1 自然控制

自然控制是指通过土壤中本身存在的拮抗生物来控制线虫数量。根结线虫的自然控制在一些地区已经发现。Ferris等（1976）在加尼福尼亚发现一个受根结线虫严重侵染的桃园中，一些年后根结线虫种群密度自然降低了[4]。随后对这一现象进行研究，发现了侵染根结线虫卵的寄生真菌Dactylella oviparasitca（Stirling 和 Mankau，1978）。 Stirling（1979）全年取样发现D.oviparasitica侵染卵百分率为20%～60%，Stirling（1979）认为实际寄生率远高于此，原因是许多寄生卵在计算前已经消失；把D.oviparasitica加入灭菌土能减少桃树根结和降低土壤中线虫数量[5-6]。Mckenry 和 Kretsch（1987）提出设想：桃园根结线虫种群数量降低是由于树龄增大，导致抗性增加[7]。

3.2 引入控制

引入控制是指将天敌生物制成生防剂施入土中，直接防治线虫。由于土壤抑制作用等因素，使引入生防制剂的防效极不稳定。目前正在进一步研究中。

4 影响根结线虫生物防治的一些重要因素

随着科学技术的迅速发展，人类对生存环境的刻意追求，农业资源的持续利用、保护与再生、野生生物的物种多样性以及环境保护等方面的研究形成现代生物科学发展的新趋势，现代生物防治的理论、方法和技术也不可避免地面临新的问题。

4.1 抑制线虫土壤的特性

抑制线虫土壤是指由于土壤中各因子抑制线虫增长，使线虫种群处在低密度。线虫分布的变化以前往往归结于物理因子或栽培历史的影响，但不可否认有些地方线虫的抑制是由于生物因子而造成的，如果对生物的自然发生系统进一步很好地了解，才能使这个系统发展更快。研究应集中在对线虫拮抗的微生物或增强自然控制的效力，使其扩展到其它地区。

4.2 致病多样性

一些线虫的拮抗物存在着多样性问题，这个问题应当值得注意。选择有毒力的线虫天敌是生物防治的第一步，还应加强对生物化学或基因性质等因子与毒力关系的研究，以便进一步了解天敌生物毒力分化的机制。同时，应加强其它特性的研究，如寄主专化性、根际定殖能力、腐生竞争能力以及在无寄主和极限环境下生存能力的研究，这样才能对筛选出来的拮抗物是否能用于生物防治有全面的了解。

4.3 流行学的研究

当评价寄生物的生物防治效果以及增强对线虫种群致病力时必须要考虑天敌的流行学。目前对这些方面缺少资料。加强对线虫种群动态及天敌动态模型的研究是生物防治研究必须加强的领域。

5 展望

线虫的生物防治在线虫的综合治理中起着极为重要的作用，目前的研究展现出可喜的应用前景，但离大规模应用还有距离，还有许多基础研究工作急需加强，应开展对一些新的领域的研究，如遗传工程及生物技术应用于线虫的生防方面。现在已有将Bacillus thuringiensis的一个毒素基因转到根际细菌Pseudomonas fluroscenes产生毒素蛋白的报道[8]。尽管还没有将线虫天敌微生物的基因应用到线虫生防上，但这种可能性是存在的，如将几丁质酶基因转移到天敌微生物上，将有助于增强分解卵壳的能力。分子生物学和生物技术将对生物防治有很大的影响，可以对天敌微生物进行检测、鉴定和计数。许多线虫天敌微生物在形态学、培养特性及致病力方面存在着很大变化，很难区别有无毒力菌株。用免疫技术如单克隆抗体和酶联免疫技术可以用来区别专化性微生物的血清类型。限制性片断长度多态性可以用来研究微生物的基因变化，以此来进行分类。用DNA探针可以检测和计数土壤中稳定的微生物（Trevors和van Elsas，1989）[9];用分子生物学技术可解决一些目前面临的问题。无疑，根结线虫的生物防治仍需要广泛深入研究，随着研究的不断深入，线虫的生防必将取得长足的发展和辉煌的成就。

［1］杨宝君，曾大鹏.植物根结线虫（生物学、分类鉴定和防治）［M］.北京：科学出版社，1983.

［2］Sayre R M，Starr M P.In：Williams S T，Sharpe M E，Holt J G.Bergey s Manual of Systematic Bacteriology ［M］.Baltimore，MD： The Williams&Wilkins，1989，2601-2615.

［3］董炜博，石延茂，迟玉成，等.中国生物防治［J］.1999，15（2）：89-93.

［4］Ferris H，McKenney H M.Spatial distribution of nematodes in peach orchards ［J］.Plant Disease Reporter，1976，（60）：18-22.

［5］Stirling G R.Techniques for detecting Dactylella oviparasiticaand evaluating its significance in field soils［J］.Journal of Nematology，1979，（11）：99-100.

［6］Stirling G R.Effectoftemperature on infection of Meloidogyne incognitaeggs by Dactylella oviparasitica［J］.Nematologica，1979，（25）：104-110.

［7］Mckenry M V，Kretsch J.Peach tree and nematode responses to various soil treatments under two irrigation regimes［J］.Nematologica，1987，（33）：343-354.

［8］Perlak F J，Obukowicz M G，Watrud L S，et al.Development of genetically engineered microbial biocontrol agents［A］.Hedlin P A，Menn J J，Hollingworth R M.Biotechnology for crop protection［C］.Washington：American Chemical Society，1988.

［9］Trevors J T，Elsas J D.A review of selected methods in environmental microbial genetics ［J］.Canadian Journal of Microbiology，1989，（35）：895-902.

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1002-3356（2011）05-0088-02

2011-08-23