何 琪, 邢 驥, 張聲揚(yáng), 丁 中*
(1.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)生物安全科學(xué)技術(shù)學(xué)院,長(zhǎng)沙 410128; 2.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)東方科技學(xué)院,長(zhǎng)沙 410128)
甘薯莖線(xiàn)蟲(chóng)(Ditylenchusdestructor)又稱(chēng)馬鈴薯腐爛莖線(xiàn)蟲(chóng),屬遷移性?xún)?nèi)寄生線(xiàn)蟲(chóng),在我國(guó)主要危害甘薯塊根使其腐爛,引起甘薯莖線(xiàn)蟲(chóng)?。?]。目前化學(xué)防治仍然是綜合防治線(xiàn)蟲(chóng)病害中重要的手段之一,用于防治該線(xiàn)蟲(chóng)的化學(xué)藥劑主要是非熏蒸類(lèi)如有機(jī)磷類(lèi)、氨基甲酸酯類(lèi)、大環(huán)內(nèi)酯類(lèi)等幾類(lèi)化合物,由于其施用方法主要是土壤處理,使得一部分殺線(xiàn)蟲(chóng)劑殘留在土壤環(huán)境中。
土壤中的線(xiàn)蟲(chóng)對(duì)環(huán)境變化有很高的敏感性[2],具有對(duì)環(huán)境的各種變化,包括污染脅迫效應(yīng)做出較迅速的反應(yīng)等特點(diǎn)[3]。殘留于土壤的低劑量殺線(xiàn)蟲(chóng)劑將對(duì)線(xiàn)蟲(chóng)的擴(kuò)散、繁殖、趨化性等行為產(chǎn)生影響。目前,在低劑量殺線(xiàn)蟲(chóng)劑脅迫下甘薯莖線(xiàn)蟲(chóng)的趨化性將會(huì)受到怎樣的影響鮮有報(bào)道。本研究在低劑量涕滅威、甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽和丙溴磷脅迫條件下對(duì)甘薯莖線(xiàn)蟲(chóng)的趨化性進(jìn)行了測(cè)定,以期為線(xiàn)蟲(chóng)的化學(xué)防治和綜合治理提供依據(jù)。
1.1.1 藥劑
98.6%涕滅威(aldicarb)原藥,華陽(yáng)農(nóng)藥化工集團(tuán)有限公司提供;70.3%甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽(emamectin benzoate)原藥,95%丙溴磷(profenofos)原藥,均由湖南大方農(nóng)化有限公司提供。
1.1.2 供試線(xiàn)蟲(chóng)
甘薯莖線(xiàn)蟲(chóng):采自河北省昌黎市,在PDA培養(yǎng)基上采用半裸鐮刀菌(Fusariumsemitectum)培養(yǎng)40d左右收集備用[4-5]。
1.2.1 原藥的配制
將涕滅威、甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽、丙溴磷原藥分別用溶劑丙酮和乳化劑吐溫80配制1%的乳油,再將藥劑用水稀釋成需要的濃度以備試驗(yàn)。
1.2.2 測(cè)定方法
1.2.2.1 甘薯莖線(xiàn)蟲(chóng)在含不同濃度藥劑水瓊脂中的趨化性測(cè)定
用去離子水配制水瓊脂,加熱溶化,加入各藥液配制成含5、5×10-1、5×10-2、5×10-3μg/mL 4個(gè)濃度的1%水瓊脂,待水瓊脂凝固前將25mL水瓊脂倒入9.5cm培養(yǎng)皿。待其凝固后在中心打直徑1cm小孔(線(xiàn)蟲(chóng)母液滴加處),并在水瓊脂平板上靠近培養(yǎng)皿內(nèi)緣部分每隔90°分別放置直徑1.5cm的灰霉菌(Botrytiscinerea)、甘薯切塊、半裸鐮刀菌菌餅和馬鈴薯切塊,并在每個(gè)引誘物之間放置同樣大小的1%水瓊脂塊(如圖1),并設(shè)不加藥劑的空白對(duì)照,每個(gè)藥劑5個(gè)處理,每處理重復(fù)3次。
測(cè)定前在中心打孔處加入0.2mL線(xiàn)蟲(chóng)懸浮液(含線(xiàn)蟲(chóng)800~1 200頭左右),用保鮮膜將培養(yǎng)皿封口放入25℃黑暗恒溫培養(yǎng)箱內(nèi)培養(yǎng)36h,挖出每個(gè)菌餅和切塊及其覆蓋下的水瓊脂塊,用改良的貝爾曼漏斗法分離線(xiàn)蟲(chóng)并進(jìn)行計(jì)數(shù),計(jì)算線(xiàn)蟲(chóng)與引誘物的親和率。
親和率=引誘出的線(xiàn)蟲(chóng)頭數(shù)/投入線(xiàn)蟲(chóng)總頭數(shù)×100%
圖1 甘薯莖線(xiàn)蟲(chóng)趨化性測(cè)定方法
1.2.2.2 甘薯莖線(xiàn)蟲(chóng)經(jīng)不同濃度藥劑處理后在水瓊脂中的趨化性測(cè)定
將分離得到的甘薯莖線(xiàn)蟲(chóng)浸漬在上述3種藥液中,其濃度分別為10-1、10-2、10-3、10-4μg/mL,24h后用滅菌去離子水清洗并恢復(fù)24h,然后滴入1%不含藥劑的水瓊脂平板中央,趨化性測(cè)定方法同上。
2.1.1 甘薯莖線(xiàn)蟲(chóng)在含不同濃度涕滅威水瓊脂中的趨化性
將甘薯莖線(xiàn)蟲(chóng)加入含不同濃度涕滅威的1%水瓊脂平板中央,36h后觀(guān)察記錄線(xiàn)蟲(chóng)對(duì)不同目標(biāo)物的趨化性(見(jiàn)表1)。結(jié)果表明,在無(wú)藥劑水瓊脂平板上甘薯莖線(xiàn)蟲(chóng)對(duì)灰霉菌和半裸鐮刀菌表現(xiàn)出明顯的趨性。在含涕滅威5μg/mL的水瓊脂平板上,由于受到涕滅威的抑制作用,甘薯莖線(xiàn)蟲(chóng)對(duì)引誘物的趨性降低,但隨著涕滅威濃度的降低,其趨性逐漸恢復(fù)提高,當(dāng)水瓊脂培養(yǎng)基上的涕滅威含量為5×10-3μg/mL時(shí),線(xiàn)蟲(chóng)趨性已恢復(fù)到原來(lái)的水平。此外,從表1還可以看出,無(wú)論涕滅威濃度的高低,其對(duì)灰霉菌或半裸鐮刀菌均保持明顯的趨性。
表1 甘薯莖線(xiàn)蟲(chóng)在含不同濃度涕滅威水瓊脂中的趨化性1)
2.1.2 甘薯莖線(xiàn)蟲(chóng)在含不同濃度甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽水瓊脂中的趨化性
與涕滅威相比較,甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽對(duì)甘薯莖線(xiàn)蟲(chóng)的趨化性影響較大(見(jiàn)表2)。在含甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽5、5×10-1μg/mL的水瓊脂中,線(xiàn)蟲(chóng)的趨性受到抑制,與灰霉菌或半裸鐮刀菌的親和率較低,其擴(kuò)散表現(xiàn)為隨機(jī)性。在藥劑濃度為5×10-2μg/mL和5×10-3μg/mL時(shí),則又表現(xiàn)出對(duì)真菌的趨性,但與對(duì)照相比其親和率仍較低。
表2 甘薯莖線(xiàn)蟲(chóng)在含不同濃度甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽水瓊脂中的趨化性1)
2.1.3 甘薯莖線(xiàn)蟲(chóng)在含不同濃度丙溴磷水瓊脂中的趨化性
丙溴磷對(duì)甘薯莖線(xiàn)蟲(chóng)趨化性的影響與甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽的相似(見(jiàn)表3)。在含丙溴磷5、5×10-1μg/mL的水瓊脂平板,線(xiàn)蟲(chóng)與引誘物的親和率明顯低于空白對(duì)照,且其擴(kuò)散也表現(xiàn)出隨機(jī)性。然而,值得注意的是,甘薯莖線(xiàn)蟲(chóng)在含丙溴磷的水瓊脂平板中對(duì)甘薯薯塊的趨化性發(fā)生了改變,尤其在5×10-3μg/mL時(shí),其對(duì)甘薯塊的趨性顯著高于其對(duì)馬鈴薯薯塊和半裸鐮刀菌的趨性。
表3 甘薯莖線(xiàn)蟲(chóng)在含不同濃度丙溴磷水瓊脂中的趨化性1)
2.2.1 甘薯莖線(xiàn)蟲(chóng)經(jīng)不同濃度涕滅威處理后在水瓊脂中的趨化性
將甘薯莖線(xiàn)蟲(chóng)浸漬在不同濃度涕滅威藥液中24 h,并用滅菌水清洗且恢復(fù)24h后滴入1%水瓊脂平板中央,36h后觀(guān)察記錄線(xiàn)蟲(chóng)對(duì)不同目標(biāo)物的趨化性(見(jiàn)表4)。結(jié)果表明,甘薯莖線(xiàn)蟲(chóng)經(jīng)涕滅威10-1~10-3μg/mL處理后與灰霉菌或半裸鐮刀菌的親和率較空白對(duì)照有所下降,但其趨化性未發(fā)生明顯的改變,仍對(duì)灰霉菌、半裸鐮刀菌保持明顯的趨性。
2.2.2 甘薯莖線(xiàn)蟲(chóng)經(jīng)不同濃度甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽處理后在水瓊脂中的趨化性
甘薯莖線(xiàn)蟲(chóng)經(jīng)甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽藥液10-1~10-3μg/mL處理24h后,其趨性受到很大的影響,且不易恢復(fù),雖與真菌的親和率明顯低于空白對(duì)照,但仍然表現(xiàn)出對(duì)真菌的趨性(見(jiàn)表5)。甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽10-3μg/mL處理對(duì)線(xiàn)蟲(chóng)的運(yùn)動(dòng)、趨性無(wú)明顯影響。
2.2.3 甘薯莖線(xiàn)蟲(chóng)經(jīng)不同濃度丙溴磷處理后在水瓊脂中的趨化性
甘薯莖線(xiàn)蟲(chóng)經(jīng)不同濃度丙溴磷藥液處理24h并用滅菌水清洗后恢復(fù)24h測(cè)定發(fā)現(xiàn),經(jīng)丙溴磷10-1~10-3μg/mL處理后,線(xiàn)蟲(chóng)與真菌的親和率降低,并表現(xiàn)出擴(kuò)散的隨機(jī)性。從表6還可以看出,經(jīng)丙溴磷10-3~10-4μg/mL處理后,線(xiàn)蟲(chóng)對(duì)甘薯薯塊的趨性與對(duì)灰霉菌塊、半裸鐮刀菌塊和馬鈴薯塊的趨性無(wú)顯著性差異。
表4 甘薯莖線(xiàn)蟲(chóng)經(jīng)不同濃度涕滅威處理后對(duì)其趨化性的影響1)
表5 甘薯莖線(xiàn)蟲(chóng)經(jīng)不同濃度甲氨基阿維菌素處理后對(duì)其趨化性的影響1)
表6 甘薯莖線(xiàn)蟲(chóng)經(jīng)不同濃度丙溴磷處理后對(duì)其趨化性的影響1)
目前使用的非熏蒸類(lèi)殺線(xiàn)蟲(chóng)劑均為神經(jīng)毒劑,殺線(xiàn)蟲(chóng)劑不論是通過(guò)何種途徑進(jìn)入線(xiàn)蟲(chóng)體內(nèi),其最終的靶標(biāo)都是線(xiàn)蟲(chóng)的神經(jīng)系統(tǒng),破壞其正常功能。由于神經(jīng)系統(tǒng)控制及調(diào)節(jié)著整個(gè)生物機(jī)體的功能,當(dāng)線(xiàn)蟲(chóng)神經(jīng)系統(tǒng)的完整性受到破壞后,其生理生化、行為生態(tài)等各方面都將受到極大的影響。涕滅威等氨基甲酸酯類(lèi)殺線(xiàn)蟲(chóng)劑不僅引起線(xiàn)蟲(chóng)麻痹、癱瘓或死亡,低劑量的殺線(xiàn)蟲(chóng)劑還可干擾破壞植物寄生線(xiàn)蟲(chóng)的化學(xué)感應(yīng)[6-8]。線(xiàn)蟲(chóng)的感覺(jué)器官不發(fā)達(dá),植物寄生線(xiàn)蟲(chóng)僅有位于體表的乳突和蟲(chóng)體前端的1對(duì)側(cè)器(amphid),側(cè)器是線(xiàn)蟲(chóng)的化學(xué)信號(hào)感受器,是加工、傳遞化學(xué)信號(hào)的器官[9]。一般認(rèn)為,涕滅威等藥劑在高濃度下可通過(guò)線(xiàn)蟲(chóng)的表皮進(jìn)入體內(nèi)[10-11],但在低濃度下可通過(guò)線(xiàn)蟲(chóng)的化感器并經(jīng)樹(shù)突逆向運(yùn)輸?shù)竭_(dá)作用靶標(biāo)位點(diǎn),且認(rèn)為在較低濃度下藥劑首先通過(guò)神經(jīng)元而不是通過(guò)表皮來(lái)進(jìn)行轉(zhuǎn)移[8]。本研究也證實(shí)了線(xiàn)蟲(chóng)在涕滅威、丙溴磷和甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽一定范圍的低濃度環(huán)境下或經(jīng)低濃度藥劑處理后,均可對(duì)其趨化性產(chǎn)生影響,且不易恢復(fù)。
值得注意的是,甘薯莖線(xiàn)蟲(chóng)是一種主要侵染甘薯塊根的植物寄生線(xiàn)蟲(chóng)。甘薯莖線(xiàn)蟲(chóng)在本試驗(yàn)中顯示出對(duì)灰霉菌、半裸鐮刀菌的高度趨性,而對(duì)甘薯薯塊未能表現(xiàn)出趨性,這可能是由于甘薯薯塊不含有吸引線(xiàn)蟲(chóng)的趨化物質(zhì)而影響了線(xiàn)蟲(chóng)的侵入[12]。當(dāng)然也由于甘薯莖線(xiàn)蟲(chóng)有食菌的特性,該線(xiàn)蟲(chóng)能夠在大約40個(gè)屬70種真菌上繁殖,常見(jiàn)的有Alternaria,Botrytis,F(xiàn)usarium,Penicillium,Phoma,Trichoderma,Verticillium和Cylindrocarpon屬等[13],尤其是Fu-sariumsolani[14]和Botrytiscinerea[15]是甘薯莖線(xiàn)蟲(chóng)培養(yǎng)的良好菌種,其真菌代謝分泌產(chǎn)物中可能含有使線(xiàn)蟲(chóng)產(chǎn)生趨性的趨化物質(zhì)。同時(shí)作者也發(fā)現(xiàn),甘薯莖線(xiàn)蟲(chóng)在低濃度(5×10-3μg/mL)有機(jī)磷殺蟲(chóng)劑丙溴磷環(huán)境中或經(jīng)低濃度(10-3~10-4μg/mL)處理后其趨化性發(fā)生了改變,表現(xiàn)為對(duì)甘薯薯塊具有較高的趨性。這可能是由于不同類(lèi)型的殺線(xiàn)蟲(chóng)劑由于其作用機(jī)制的差異,對(duì)線(xiàn)蟲(chóng)的化學(xué)感應(yīng)系統(tǒng)產(chǎn)生的影響不同而引起的。在這種情況下田間有可能加重甘薯莖線(xiàn)蟲(chóng)的危害,在應(yīng)用該類(lèi)藥劑時(shí)需要引起注意。
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