腐烂茎线虫在马铃薯不同组织中的数量动态

吴锦 徐鹏刚 刘永刚 倪春辉 张洁 李惠霞

关键词：腐烂茎线虫；马铃薯；侵染部位；病程

马铃薯Solanurn tuberosum L．是世界第四大粮食作物，其分布广、产量高、营养价值高以及经济效益好，有“第二面包”之称。据联合国粮食与农业组织数据统计，近几年我国马铃薯栽培面积和产量位居世界前列，这对于保障粮食安全尤为重要。随着马铃薯主粮化战略的推进，及经济效益的提高，我国马铃薯种植面积不断扩大，各种病害问题日益凸显，其中，由腐烂茎线虫引起的病害备受关注。

腐烂茎线虫Ditylenchus destructor隶属线虫门Nematoda粒科Anguinidae茎线虫属Ditylen-chus，又称马铃薯腐烂线虫，是危害马铃薯的重要植物病原线虫，也是我国农业检疫性线虫之一。该线虫的寄主植物超过100种，其中马铃薯和甘薯受到的危害最大。调查发现，一般在甘薯病田可造成减产30%～50%，严重时可达到80%以上，甚至绝收，此外，还会引起储藏期烂窖。该线虫主要危害马铃薯地下部，块茎受到侵染后，表皮变薄，皱缩开裂，薯肉呈暗褐色，内部变空且伴有干粉，重量减轻。同时，病部容易被其他病原微生物二次侵染引起腐烂，严重影响马铃薯产量和品质。

目前，国内对于腐烂茎线虫的研究主要集中于病原鉴定、致病性研究．药剂测定、基因表达分析等方面。有关该线虫的发生规律研究较少，王玉娟等研究了当归麻口病的发生规律，漆永红等研究马铃薯腐烂线虫侵入甘薯部位以及在植株内的种群动态，徐振等报道甘薯生长期及茎线虫种群基数对茎线虫病发病程度的影响，但对于该线虫在马铃薯不同部位的数量动态及危害情况未见报道。

本试验以腐烂茎线虫为研究对象，通过室内盆栽，接种马铃薯感病品种，研究腐烂茎线虫侵染过程，以期明确腐烂茎线虫在不同时期马铃薯不同部位的数量动态、危害程度和主要的侵染时期，从而更好地预防该病害发生，发生后适时防治，有效减轻腐烂茎线虫的危害。

1材料與方法

1.1供试材料

供试线虫群体分离自甘肃省定西市马铃薯，以茄镰孢Fusariurn solani在PDA培养基上培养和保存。供试马铃薯品种为‘新大坪’，由甘肃凯凯农业科技发展股份有限公司提供。

1.2试验方法

1.2.1线虫悬浮液制备

采用改良贝曼漏斗法分离线虫。将培养线虫的茄镰孢培养基切成小块，用纸巾包裹，置于漏斗中，漏斗下端连接指形管，加水漫过纸巾包裹物。静置约12h后，取下指形管，将线虫悬浮液置于200目和600目套筛中，在水龙头下轻轻冲洗，以清除其中的真菌孢子。然后将线虫悬浮液移至1.5mL离心管，将浓度调整为约10000条/mL，4℃保存备用。

1.2.2马铃薯盆栽方法

参照倪春辉等的方法种植马铃薯。所用土壤经180℃烘箱干热灭菌3h，待灭菌土降温后，与育苗基质混合拌匀。用18cm×12cm的花盆，每盆用土1000g。将马铃薯种薯经75%乙醇浸泡1min，无菌水冲洗2～3遍后，用2.5%次氯酸钠消毒10min，最后用无菌水冲洗2～3遍。将带有芽眼的马铃薯切块播种于花盆中，每盆1块。播种后，进行日常管理。

1.3马铃薯不同组织中腐烂茎线虫数量动态观测

待马铃薯苗2～4叶时（约播种后30d），采用尖头玻璃棒在种苗根系附近打孔，用移液器将线虫悬浮液注入孔内，保持每克土100条线虫的密度。接种后，每隔15d取样1次，每次随机选取3株，共取样6次。根据马铃薯生育期，将单株马铃薯中不同部位（母薯、根、茎基部、匍匐茎、新生块茎）的组织全部摘取，清洗晾干后，将组织切小块或小段，采用改良贝曼漏斗法分离并收集线虫。然后在体视显微镜（奥林巴斯）下观察计数，分析不同马铃薯组织中的腐烂茎线虫数量动态。

1.4不同时期接种后马铃薯组织中腐烂茎线虫数量动态

按1.2中试验方法种植马铃薯，30d后按1.3的方法开始接种线虫，此后每隔20d接种1次，每批接种3株，共接种6次。收获时，挖取所有块茎，清洗后分离块茎中的线虫，统计并计算病情指数、发病率、线虫数量以及线虫密度，同时测定马铃薯的鲜重。

腐烂茎线虫病分级标准参考林茂松的方法：0级：无症状；1级：发病面积占马铃薯块茎横切面积的25%以下；2级：发病面积占马铃薯块茎横切面积的25%～50%（不含）；3级：发病面积占马铃薯块茎横切面积的50%～75%（不含）；4级：发病面积占马铃薯块茎横切面积的75%及以上。

发病率=（发病块茎数量／调查块茎数量）×100%;

病情指数=[∑（各级发病块茎数量×相应级数值）／（调查总块茎数量×最高级数值）]×100。

1.5数据统计与分析

利用Excel 2019软件统计试验数据，使用SPSS19．0软件的Duncan氏法进行差异显著性分析，将显著水平设定为a=0. 05。

2结果与分析

2.1腐烂茎线虫侵染马铃薯的症状变化

如图1所示，接种15d后，部分马铃薯植株地上部生长变慢，茎秆矮小（图1a）。接种30d后，地下茎出现褐色斑驳，气生根出现褐色病斑（图1b）。接种45d后，匍匐茎逐渐形成，母薯组织软化（图1C）。接种60d后，新生块茎形成，但块茎无明显症状，地下茎底端变褐（图1d）。接种75d后，母薯皱缩，地下茎表皮发病变成黑褐色，块茎表皮伴有黑褐色斑点（图1e）。接种90d后，母薯消失，地下茎皱缩变细，须根变褐且减少，块茎褐色病斑扩大（图1f）。接种105d后，线虫主要危害块茎，块茎表皮龟裂或皱缩，部分块茎腐烂变质，颜色呈深褐色或黑色，质量较轻（图1g）。

2.2腐烂茎线虫在马铃薯不同部位的数量动态

如图2所示，盆栽试验表明，马铃薯接种线虫后，不同部位受害程度不同，但以母薯、匍匐茎和新生块茎受害为主。在整个生育期，根部和茎部也会受侵害，但线虫数量较少，症状不明显。在马铃薯成熟期，新生块茎受线虫危害的症状最为明显。

接种后15d和30d，腐烂茎线虫主要侵染母薯，其线虫数量分别为85.7条/g和42.0条/g。在发棵期，即接种后45d，母薯和匍匐茎中线虫数量分别为52.3条/g和66.3条/g。从结薯期到成熟期，线虫开始危害新生块茎。接种后60d，母薯、匍匐茎和新生块茎均受到侵染，其线虫数量依次为57.7条/g、51.0条/g和23.3条/g。接种后75d，匍匐茎消失，线虫主要分布于母薯和新生块茎，其线虫数量分别为72.3条/g和52.0条/g。接种后90d和105d，母薯消解，线虫主要分布于新生块茎，这2个阶段块茎中的线虫数量依次为135.3条／g和767.7条/g（图2）。

2.3不同时期接种腐烂茎线虫对马铃薯的影响

试验结果表明，腐烂茎线虫接种时间不同，马铃薯受害程度不同。播种70d接种，马铃薯发病率和病情指数最高，分别为100%和87.50，病情指数显著高于除播后30d接种的其他处理；块茎中线虫密度也显著高于其他处理，为99.32条/g，且鲜重最低，为14.02g／个。其次为播种后30d接种，发病率和病情指数分别为100%和83.33。在马铃薯成熟期接种，病情指数最低，为4.17，块茎中线虫密度最低，为0.02条/g，块茎鲜重最高，为50.96g／个。可见，腐烂茎线虫在匍匐茎形成期和苗期侵染最有利于线虫增殖和造成危害。

3结论与讨论

在我国，腐烂茎线虫主要危害甘薯。近年来，多个省区陆续有腐烂茎线虫危害马铃薯的报道，此外对当归和党参等中药材也有不同程度的危害。本试验结果表明，马铃薯地上部除生长不良外，无其他明显症状；地下部受害后，地下匍匐茎皱缩细小，须根变褐且减少，块茎表皮龟裂或皱缩，部分块茎腐烂变质，颜色呈深褐色或黑色，质量减轻。倪春辉等发现腐烂茎线虫主要危害甘薯的块根和马铃薯块茎，对地上部侵染力较弱。程云等发现腐烂茎线虫主要侵染‘闽花7号’花生果针、根部、荚果等地下部分。说明腐烂茎线虫在生产中主要对作物地下部可食用部分威胁最大，严重影响其品质和产量，最终使其失去食用价值。

马铃薯不同部位线虫侵人数量存在差异。漆永红等发现甘薯地下茎部、地上茎部和块根中的腐烂茎线虫随着侵染时间延长，数量直线上升，但不侵染须根，12周后茎和块根中线虫数量显著高于其他处理。Duggan等发现在马铃薯上，腐烂茎线虫主要侵染块茎，侵染匍匐茎和地下茎较少，极少侵入根系。本试验中马铃薯整个生育期中根和茎也可受害，但线虫数量较少，症状不明显。马娟等在甘薯不同部位对腐烂茎线虫的诱集能力试验中发现，处理36h后，甘薯茎对线虫的引诱能力显著高于叶、茎汁液、薯皮与薯肉，薯肉对线虫的诱集能力仅次于茎。这可能是马铃薯和甘薯生理結构不同，不同部位产生的引诱物质不同影响线虫入侵或者植物自身合成的特殊蛋白、多肽及其他物质限制线虫生长繁殖。

本研究结果表明，腐烂茎线虫主要侵染母薯、匍匐茎和新生块茎。在苗期（播种0～75d），线虫首先危害母薯；在发棵期（播种75～90d），线虫侵染母薯和匍匐茎；在结薯期和成熟期（播种90d后），线虫开始危害新生块茎，随着块茎膨大危害会加重，并且新生块茎在整个生育期受害最为严重。漆永红等发现甘薯秧苗移栽4周后，腐烂茎线虫从地下茎下部3cm处侵入；移栽8周后，该线虫向上扩展至地下茎上部3cm；移栽10周后，该线虫蔓延至地上茎部；移栽12周后，该线虫开始侵染块根。由此可见，与甘薯相比，在马铃薯中线虫侵染部位和扩展路径不同，但最终都会导致块茎受害，这可能是由于马铃薯与甘薯生理结构和繁殖方式不同。随着马铃薯生长，母薯逐渐消解，匍匐茎完全发育成新生块茎后也逐渐消解，取食或寄生位点的消失，导致线虫迁移。而在地下部具有鳞茎的鸢尾上，土壤中的线虫有时会直接侵染根系。不同时期接种结果表明，土壤中的腐烂茎线虫可直接侵入匍匐茎和新生块茎造成危害。因此，在播种前和马铃薯生长早期控制线虫入侵是防治腐烂茎线虫病的关键。

王玉娟等在室内不同时期接种试验发现，5月-9月线虫均可侵染当归，但危害程度存在差异；5月-7月侵染当归时，发病率可达100%，病情指数为33.3～100;7月以后侵染当归时，发病率为33.3%～50%，病情指数为11.1～16.6，说明在当归成药期内腐烂茎线虫均可侵染当归根，且侵染时间越早发病率越高，危害越严重。徐振等发现甘薯苗移栽当天和后3周接种茎线虫，在接种3周即可侵染甘薯苗，收获时薯苗内茎线虫数量分别达到2175条/g和1170条/g组织，薯拐的病情指数分别为68．0和53．0，薯块的病情指数分别为14.1和5.1，总薯重分别为7.4kg和8.2kg;移栽6周后接种茎线虫，在接种第6周可侵染甘薯苗，收获时薯苗内茎线虫数量为218条/g组织，薯拐的病情指数为24.1，薯块的病情指数为4.2，总薯重为9．0kg；移栽12周后接种的处理对甘薯苗生长影响较小，收获时薯苗内茎线虫数量分别达到112条/g和23条/g组织。薯拐的病情指数分别为26.2和14.1，薯块的病情指数分别为7.7和6.7，总薯重分别为9.2kg和12.8kg，说明茎线虫侵染越早，甘薯发病越重，对产量影响越大。本研究结果也显示，腐烂茎线虫侵染越早，对马铃薯的危害越严重。在苗期（播种70d）以前侵染，发病率都可达100%，尤其在播种70d时线虫侵染马铃薯，导致块茎鲜重最低，块茎中线虫密度最高，说明该阶段侵染最有利于线虫的繁殖。在发棵期到成熟期（播种70d后）接种，对马铃薯危害随着侵染时间推迟而逐渐减轻。这与前人在当归、甘薯上的研究结果一致。可见，对于由腐烂茎线虫引起的病害，一定要尽早防治。