黄瓜南方根结线虫病的根结大小与线虫各虫态数量间的关系

王玉玲 刘奇志* 周海鹰 李 娜 王 丽 田雅婷

（1 中国农业大学农学与生物技术学院昆虫与线虫学实验室，农业部生物防治重点开放实验室，北京 100193；2 中国农业大学生物学院，北京 100193）

自1855年Berkeley 在英国黄瓜（Cucumis sativusL.）根际中发现根结线虫以来（Berkeley，1855；Sasser，1989），全球已发现约80种根结线虫，每年由此造成的经济损失严重（Trudgill &Bolk，2001；田雅婷 等，2010）。为此，研究人员致力于防治根结线虫的各种研究（Hussey &Barker，1973；Ploeg & Maris，1999；刘奇志 等，2006，2008；曹海锋 等，2007；谢德燕 等，2008；王泽 等，2011）。根结线虫的数量与根结大小有关，亦与植物种类有关（William，1991）。在实际生产中，适时掌握根结大小与线虫各虫态数量间的关系，是准确预测和有效防治根结线虫的关键。一方面，可以根据根结的大小来预测根结线虫成虫、卵块、2 龄幼虫的发生数量，以此判断作物的受害程度；另一方面，可以根据根结的大小来预测各虫态的发生时期，以此确定防治时期。根结线虫的2 龄幼虫是侵入植物根系组织的唯一虫态（Bird & Koltai，2000）。如果根结的大小表明其内的线虫大多数是3～4 龄幼虫，可以根据发育历期推迟用药时间，因为农药对已经进入根结内的线虫很难奏效；如果根结的大小表明其内已有大量成虫并有附着在根结表面的卵块，可预测未来7 d 左右（何元和潘沧桑，2000）土壤中将陆续有较多数量的2 龄幼虫正寻找机会侵染植物根尖（毕志树和陈品三，1978；Perry et al.，2009），应及时采取防治措施。在实验室研究中，较准确地估算出不同大小的根结内线虫的虫态及其数量和卵块内线虫的数量是保证线虫用量的前提，但相关信息未见报道。本试验以南方根结线虫（Meloidogyne incognita）为研究材料，直接观察黄瓜（千秋1号）根系根结大小与其内线虫的虫态及数量，分析三者之间的关系，为田间准确预测根结线虫发生量及危害程度、适时采取有效防治措施提供依据。

1 材料与方法

1.1 根结的获取、测量及线虫计数

取北京市通州区星湖绿色生态观光园日光温室内栽培120 d、感染南方根结线虫严重的拉秧黄瓜（黄瓜品种：千秋1号）根。实验室内清洗根结表面土，将根剪成约2 cm 小段，1% NaClO浸泡4 min后，自来水漂洗4～5次，每次约3 min，直至根无次氯酸钠气味、且易解剖观察其内线虫止。将漂洗干净的根结置解剖镜下测量大小。一般直径小于5 mm 的根结近球形；大于6 mm的根结，长径比短径长2～10 mm，通常由2个以上根结愈合而成，因表面无明显分界痕迹，视为1个根结。根据长（直）径大小，将根结分为2～3 mm、4～5 mm、6～10 mm、11～15 mm 和16～20 mm 5个级别。根据各种大小根结的数量占整个根系总根结数量的比例，确定统计4～5 mm的根结100个，统计其余大小的根结各50个。记录每个根结内各龄期线虫数量，统计根结大小和其内出现各龄期线虫的数量及频率。

1.2 卵块的获取、测量及线虫计数

取1.1 中采自北京通州日光温室拉秧黄瓜的部分根系，自来水清洗根结表面土，用滤纸吸干表面水分，双目解剖镜下分别记录上述5个级别的根结表面及内部的卵块数量和卵块内的卵粒数（2 龄幼虫数）。各级样本数量同1.1。

将千秋1号黄瓜种子播于育苗盘中，在播种的同时每穴接种南方根结线虫120条，人工气候培养箱内（28℃、14 h 光照和20℃、10 h 黑暗，光照强度22 000 lx，相对湿度RH=80%）进行培养，分别于15、30、45、60、75 d时挖取黄瓜根系，自来水清洗后取根结上的卵块于载玻片上，解剖镜下测量大小，根据直径大小将卵块分为＜1 mm、2～3 mm、3～4 mm、4～5 mm 和＞5 mm 5个等级，每个等级取15个卵块于25 μm 线虫筛上，每2 d 收集1次2 龄幼虫，4℃保存（Mende，2000；Vovlas et al.，2005），分别记录和统计卵块内孵化出的线虫数量和时间。

2 结果与分析

2.1 根结大小与其内各虫态线虫数量的关系

图1显示，日光温室内生长120 d 的黄瓜根系中根结大小差别较大，最小的直径2～3 mm，最大的长径16～20 mm。直径2～3 mm的根结内无2 龄幼虫，有3～4 龄幼虫、成虫各2条，卵块1个。在长（直）径4～5 mm、6～10 mm 和11～15 mm 的根结内，每个虫态的线虫数量不等，一般每根结2～10条。在长径16～20 mm 的根结内，成虫数量突出，平均高达每根结42条，而其他虫态的线虫平均数量在每根结10条以下。

图1 不同大小的根结内各虫态根结线虫数量

2.2 根结大小与其内各虫态线虫数量比例的关系

将图1的数据按不同大小的根结内各虫态线虫数量所占的比例计算得到图2。由图2可见，2 龄幼虫数量在长（直）径4～5 mm、6～10 mm 和11～15 mm 的根结内所占比例稳定在30%左右，在长径16～20 mm 的根结内减少到15%；3～4 龄幼虫数量在直径2～3 mm的根结内比例最大（近40%），在长径16～20 mm 的根结内比例最小，低于5%；成虫数量在长（直）径10 mm 以下的根结内所占比例为20%～40%，在长径16～20 mm 的根结内的比例最大，达75%；各大小的根结上都有试验需要的卵块，但卵块所占比例随根结的增大由25%降至10%。

图2 不同大小的根结内各虫态根结线虫所占的比例

2.3 根结大小与其内各虫态线虫数量及频率的关系

从图3可以看出，直径2～3 mm 的根结内有1条3～4 龄幼虫的出现频率为80%。长（直）径4 mm以上的根结内2 龄幼虫的数量各不相同，一般为每根结1～5条，个别有每根结6～25条的现象；长（直）径4 mm以上的根结内有1条3～4 龄幼虫的频率在30%～70%之间，最多1个根结内有6条3～4 龄幼虫，但出现频率仅有10%。

图3 不同大小的根结内根结线虫幼虫的数量及其频率

图4 不同大小的根结内根结线虫成虫和卵块的数量及其频率

由图4可见，不同大小的根结内都有成虫和卵块存在。直径2～3 mm 的根结100%有1个卵块，70%有1条成虫，1个根结内最多可见4条成虫，但出现频率不到5%；直径4～5 mm 的根结有2个卵块的现象偏多，出现频率60%，每个根结内成虫数量1～7条不等；长径6～10 mm和11～15 mm 的根结，卵块数量集中在每根结2～8个，根结内出现10条以上成虫的现象逐渐显现；每个长径16～20 mm 的根结有5、6个卵块的频率分别为33%和22%，最多可见10个卵块，但出现频率不到5%。长径16～20 mm 的根结内成虫数量较多，每根结至少 11条，最多可见100条，平均可达每根结40条。

2.4 根结大小与其内卵块数量的关系

从表1可以看出，日光温室拉秧黄瓜根系中根结大小与卵的数量的关系不大。不同大小的根结上每个卵块所带卵的数量平均在30～40粒之间。解剖的44个卵块中，卵量最少的为每卵块9粒，最多的为每卵块60粒。但在取卵块时发现，长径大于11 mm 的根结卵块经常出现在根结内部；长（直）径小于10 mm的根结，卵块多产生于根结表面。

表1 不同大小根结所携带卵块内卵的数量

表2列出了解剖的44个卵块中2 龄幼虫和成虫的数量。长径11～15 mm 的根结中2龄幼虫的数量最多，长径16～20 mm 的根结中成虫的数量最多。

表2 不同大小根结所携带2 龄幼虫和成虫的数量

2.5 取样时间及卵块大小与其内线虫数量的关系

图5显示，接种根结线虫15、30 d后根结表面皆无卵块；45 d时表面有卵块，且每卵块孵化出的根结线虫数量最多，平均达每卵块527条；随着取样时间的延长，孵化出的线虫数量逐渐减少，60 d时每卵块孵化出的根结线虫数量下降至372条；75 d时，孵化出的根结线虫数量急剧下降，每卵块仅有57条2 龄幼虫。

图5 不同取样时间卵块内2 龄幼虫的数量

进一步对45 d 取样的卵块直径大小与孵化出的线虫数量关系进行研究。结果显示（图6），直径＜1 mm 的卵块平均孵化出的2 龄幼虫数量最少，每卵块233条；直径为1～2 mm、2～3 mm和3～4 mm 的卵块孵化出的2 龄幼虫数量分别为每卵块413条、560条和620条；直径＞5 mm的卵块孵化出的2 龄幼虫数量最多，平均为每卵块807条；各直径卵块平均可以孵化出527条2龄幼虫。

2.6 卵块内线虫数量与孵化时间的关系

图7显示，直径2～3 mm 的卵块线虫孵化高峰分别在第3 天和第7 天，每卵块分别孵化出158条和123条。孵化时间持续约13 d，随时间延长孵化出的线虫数量逐渐减少，最终降为0。

图6 不同直径的卵块所孵化出的2 龄幼虫数量

图7 直径2～3 mm 的卵块不同孵化时间孵化出的线虫数量

3 结论与讨论

本试验结果显示，温室黄瓜根系长径较大的根结内成虫数量较多，长径16～20 mm 的根结内平均成虫数量高达每根结42条，最多1个根结内有成虫100条。每雌虫至少产1个卵块，若每个卵块按500粒卵计算，1个长径16～20 mm 的根结内至少有2 万粒卵；如果土壤温度（17～25℃）、湿度适宜，幼虫可以100%存活（Taylor & Sasser，1978；Ploeg & Maris，1999）。由此可以通过拉秧黄瓜较大长径（尤其是16～20 mm）根结的数量推断下一茬作物的受害程度。温室黄瓜生长120 d时，大部分卵已发育为2 龄幼虫，进入土壤寻找再次侵染植物根系的机会。因此，拉秧后应及时采取有效的防控措施。

本试验结果表明，直径2～3 mm 的根结内无2 龄幼虫，线虫已经进入3～4 龄幼虫、成虫和卵的阶段，而且虫量较少。此时应适当推迟用药时间，因为农药对已经进入根结内的线虫和附在根结表面的卵囊中的卵很难奏效。防治应在根结直径4～5 mm时进行，此时的根结内有成虫5条左右，根结表面有2个卵块的频率为60%，孵化出2 龄幼虫的数量较多，如果此时采取防治措施，效率则较高。

本试验结果显示，黄瓜根结表面卵块内的线虫孵化高峰分别在第3 天和第7 天，孵化时间持续约13 d。何元和潘沧桑（2000）的研究显示，番茄根结表面卵块中的卵多集中在第2～6 天孵出。二者结果略有不同，可能与接种时间和寄主植物不同有关，需进一步验证。

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