腐烂茎线虫对马铃薯块茎危害症状及其线虫分布研究

王宏宝（江苏徐淮地区淮阴农业科学研究所，江苏 淮 安223001；） （ 南京农业大学植保学院，江苏 南 京210095）

刘伟中，郭小山，李 茹

熊战之，赵桂东 （江 苏徐淮地区淮阴农业科学研究所，江苏 淮安223001）

马铃薯腐烂茎线虫 （Ditylenchus destuctor）是国际公认的检疫性线虫，也是严重危害马铃薯的重要病原之一［1］。Kuhn首次观察并描述此线虫危害马铃薯块茎，引起马铃薯干腐病。马铃薯腐烂茎线虫病是植物侵染性病害，被我国列入植物线虫检疫对象名录。在我国仅有局部分布，主要分布于河北、山东、北京等地，主要危害马铃薯和甘薯，还能为害番茄、大豆、洋葱、大蒜、甜菜、胡萝卜、芥菜、黄瓜、辣椒、南瓜、西葫芦、蚕豆、花生、向日葵、小麦、大麦、鸢尾、郁金香、大丽花等［2－5］。本研究通过室内接种马铃薯腐烂茎线虫，观察线虫在马铃薯上的为害症状及线虫的分布定植情况，了解腐烂茎线虫在马铃薯上的适生性，以为农业生产实践有效降低线虫为害的发生量提供指导，也可为国内腐烂茎线虫侵染马铃薯和对马铃薯的风险评估及预警方面的研究提供参考。

1 材料与方法

1．1 材料

腐烂茎线虫群体来自甘薯产区。从病薯中分离得到线虫后，先在解剖镜下挑出生活力较强的线虫100条，用3%H2O2消毒3 min，接种到经乙醇 （75%）消毒5 min的健康薯块上，蜡封。25℃纯化培养30d后，转移到4℃冰箱备用［6－7］。

1．2 方法

按1．1的方法，用移液枪吸取接种约400条腐烂茎线虫与马铃薯块茎后蜡封保存，接种后置于25℃培养箱培养，培养50d后分离镜检，观察马铃薯危害症状及线虫在腐烂组织的存活状态，接种试验重复8次。将接种繁殖后的马铃薯表皮与块茎髓部分别剥离秤去每份重3g的病变组织，分别清水浸泡分离线虫24h后，置于显微镜下观察并统计线虫各虫态数量，每个处理重复3次。

1．3 数据处理

采用SPSS 16．0软件进行差异显著性、单因素方差分析与相关性分析。

2 结果与分析

有关文献报道，腐烂茎线虫主要为害马铃薯块茎、甘薯块根，使其腐烂，也可造成储藏时烂窖，还能导致育苗或无土栽培时烂床。马铃薯薯块染病后，初在表皮下产生小的白色斑点，后逐渐扩大成浅褐色，组织软化以致中心变空。病情严重时表皮开裂、皱缩，内部出现点状空隙或呈糠心状，组织呈干粉状，颜色变为灰色、暗褐色至黑色。马铃薯腐烂茎线虫以夺取寄主体内养分和水分等生活物质来维持自身生存和繁殖能力，使薯块重量减轻。线虫的代谢产物，如酶、毒素等，可引起块茎、块根腐烂。

本研究结果显示，室内人工接种腐烂茎线虫至马铃薯薯块上表现的症状除了马铃薯块茎表皮容易剥离外，其他表现的如部分组织表现软化、组织变暗变黑、内陷外等与文献报道的基本一致 （图1）。由图1可见，马铃薯周皮变褐变黑、皱裂，切开后病变组织后可见内部症状腐烂变色。由于马铃薯内部含水量大，部分坏死组织发软，同时病变组织部位的表皮容易脱落。镜检坏死组织发现线虫发生量不大，原因可能与坏死组织营养严重流失、生存环境恶化不利于线虫生存有关。镜检各病变组织后统计显示，在马铃薯表皮组织中，成虫及大龄幼虫和卵的数量分别为95．67条、261．33条、55个，分别高于在髓部成虫及大龄幼虫和卵的发生量32条、149条、15．67个 （图2），差异显著性分析显示，腐烂茎线虫在表皮组织内各虫态发生量极显著高于髓部内的发生量 （P＜0．01）；在所有病变组织中镜检结果显示，在表皮组织中成虫所占的比例 （23%）高于在髓部中成虫的比例 （16%） （图3），卵块数量也显著增加。其原因应该是生存环境恶化的情况下，线虫往往会选择在生存环境相对有利的表皮组织中进行产卵和繁殖等生物学行为。

图1 马铃薯接种腐烂茎线虫后的发病症状

3 小结与讨论

本研究通过马铃薯块茎室内接种腐烂茎线虫观察马铃薯发病症状及线虫的侵染分布情况，结果显示，马铃薯周皮变褐变黑、皱裂，部分组织内陷，切开病变组织可见内部腐烂变色；由于马铃薯内部含水量大，可见部分坏死组织发软，同时病变组织部位的表皮容易脱落。镜检发现坏死组织线虫发生量不大，镜检表皮层组织显示其内有大量成虫，大龄幼虫和卵聚集在表皮层下和皮孔下的薄皮细胞及组织中。

前人相关研究报道中很少提及线虫侵染马铃薯后的线虫主要定植部位。本研究中，笔者发现线虫侵染马铃薯后，线虫主要定植部位与腐烂茎线虫侵染甘薯后的主要定植部位不尽相同，马铃薯在受线虫严重为害后，线虫主要定植在马铃薯表皮和皮孔下的薄壁细胞及组织中，虽然对马铃薯块茎中央部位为害严重，但线虫的定植量较小，分析认为可能存在2种情况，一种可能是线虫在侵染后期，马铃薯块茎髓部及周围组织被严重破坏，造成营养严重损失后坏死组织分泌的其他物质不利于线虫的生存；另一种可能是线虫本身在马铃薯块茎的繁殖并没有在甘薯中的繁殖量大，待线虫对马铃薯髓部及周围组织造成严重损伤后，线虫为了寻求有利的生存环境继而转移到生存环境相对有利的表皮及皮孔下的薄壁细胞及组织中，以待合适的机会进行转主寄生和侵染。

图2 腐烂茎线虫在马铃薯表皮与块茎髓部各虫态数量

图3 腐烂茎线虫在马铃薯表皮和块茎髓部各虫态数量比例分布图

韩新华等［8］研究认为土壤线虫通过内在机制的改变适应外界环境的变化，以更好地生活在各类生境中。了解线虫对极端环境的适应能力，可以进一步开展利用线虫作为生物指示因子，指示土壤生态系统受到外界干扰的状况及土壤环境的变化情况。在线虫对环境胁迫的反应机制方面，有报道称线虫生活史中建立起的保护性措施有助于确保当代和下代线虫的存活。一些生理的和行为的反应可以使线虫很快对环境胁迫做出反应。例如，Steinemema carpocapsae（Weiser）可以在有氧代谢和无氧代谢之间进行转换，以应对土壤氧气含量的变化［9］。许多种类的线虫在面临干燥时可以将身体卷曲［10］，本研究中线虫在块茎中的定植分布是否也是线虫为有效应对块茎腐烂后期的微环境恶化而做出的应对机制还有待进一步研究。

［1］Hooper D J．Ditylenchus destructor．CIH Descriptions of Plant－parasitic Nematodes［M］．Wallingford：CAB International，1973．

［2］陈品三．中国农业作物病虫害 （上册）［M］．北京：中国农业出版社，1979：460－465．

［3］王志民，赵云蛾．河南省甘薯茎线虫病危害严重 ［J］．植保技术与推广，1994，14（2）：40．

［4］范文中，孙淑云，孙艳梅．警惕甘薯茎线虫病流行 ［J］．吉林农业科学，1999，24（4）：32．

［5］叶松枝，李跃杰，刘海元．甘薯茎线虫病的发生与防治技术 ［J］．植保技术与推广，1997，17（3）：20－21．

［6］林茂松，贺丽敏，文 玲．甘薯形态结构对茎线虫病的抗性机制 ［J］．中国农业科学，1996，29（3）：8－12．

［7］林茂松．室内人工接种测定甘薯品种对甘薯腐烂茎线虫的抗性 ［J］．南京农业大学学报，1989，12（3）：44－47．

［8］韩新华，许艳丽．线虫对环境胁迫适应机制 ［J］．农业系统科学与综合研究，2008，24（2）：205－207．

［9］Shih J M，Platzer E G，Thompson S N，et a1．Charaeterization of Key Glycolytic and Oxidative Enzymes in Steinernema carpocapsae［J］．Joumal of Nematololy．1996，28：431－441．

［10］BiId A F，Bird J．The Structure of Nematodes［M］．San Diego：Academic Press，1991．