穿刺巴斯德芽菌Ppgh—3對(duì)番茄根結(jié)線蟲病防效研究

商?！√稃惒āO新蕊　黃慧琴　朱軍　孫前光　鮑時(shí)翔

摘 要 為了探討穿刺巴斯德芽菌Ppgh-3對(duì)番茄根結(jié)線蟲病的防效，對(duì)種植在含有根結(jié)線蟲土壤中的番茄根系周圍接種不同量的穿刺巴斯德芽菌Ppgh-3，在接種后的30、45、60 d分別測(cè)定番茄的株高、莖粗、根重、地上部重、根冠比、根系活力、病情指數(shù)，并在結(jié)果期測(cè)定單果重和3穗果的單株產(chǎn)量。結(jié)果表明：根結(jié)線蟲侵染會(huì)造成番茄株高、產(chǎn)量、地上重顯著降低，莖粗明顯變細(xì)，根重、根冠比顯著增加，根重、根系活力先升高后降低。接種穿刺巴斯德芽菌后，各處理的株高、產(chǎn)量、地上部重、莖粗均較只施線蟲對(duì)照增加，而根重、根冠比則降低，接種穿刺巴斯德芽菌量最多的處理，株高比只接種根結(jié)線蟲的處理增加6.55%，莖粗增加了16.99%，地上重增加了34.26%，根重減少了13.98%，病情指數(shù)降低了64%，果實(shí)產(chǎn)量增加了61.56%，與接種根結(jié)線蟲的處理存在顯著差異。這說明穿刺巴斯德芽菌Ppgh-3對(duì)根結(jié)線蟲具有防治效果，而高接種量的穿刺巴斯德芽菌對(duì)番茄根結(jié)線蟲病的防治效果最好。

關(guān)鍵詞 根結(jié)線蟲；穿刺巴斯德芽菌；防效；產(chǎn)量

中圖分類號(hào) S436.412 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A

Abstract To determine the control effect of P. penetrans Ppqh-3 on tomato root-knot nematode disease， Pasteruia penetrans Ppqh-3 was inoculated around the tomato root which was infected by M.incognita and the plant height， stem diameter， root weight， root shoot radio， root activity， disease index and the single fruit weight and the yield per plant were measured at 30 d， 45 d and 60 d after inoculation， respectively. The results showed that after P. penetrans inoculation， the plant height， yield， crown weight and stem diameter of all inoculation treatments increased than the control treatment with root-knot nematode only，but the root weight and root shoot radio decreased. For the highest inoculation treatment， the plant height was 6.55% higher than the treatment with root-knot nematode only， it was 16.99% for stem diameter and 34.26% for crown weight， the root weight decreased 13.98%， the disease index decreased 64% and the yield per plant increased 61.56% and all these were significantly different with the control treatment. The control effect of P. penetrans Ppqh-3 on tomato root-knot nematode was the best for the treatment with high inoculation quantity.

Key words Meloidogyne；Pasteuria penetrans；Control effect；Yield

doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2015.07.022

根結(jié)線蟲（Meloidogyne spp.）是植物寄生線蟲中分布最廣、危害最大的一個(gè)類群。世界各地均有根結(jié)線蟲病發(fā)生的報(bào)道，它能夠侵染分別屬于114科的3 000多種寄主植物[1]，侵染作物后，使農(nóng)作物減產(chǎn)10%～75%，同時(shí)使植物易感染其他病害[2-3]。已有大量研究結(jié)果表明，中國(guó)熱帶、亞熱帶地區(qū)病原線蟲優(yōu)勢(shì)種群為南方根結(jié)線蟲[4-5]，在熱帶、亞熱帶地區(qū)，病原線蟲無越冬現(xiàn)象，危害更為嚴(yán)重，海南冬季蔬菜中所有瓜類、茄果類和豆類均可感染根結(jié)線蟲病[4]。

目前，根結(jié)線蟲的防治方法主要有農(nóng)業(yè)防治、物理防治、化學(xué)防治及生物防治等，其中生物防治方法因具有環(huán)境友好、對(duì)人體無害等特點(diǎn)而越來越受到重視。

穿刺巴斯德芽菌（Pasteuria penetrans）屬于厚壁菌門（Firmicutes）、芽胞桿菌目（Bacillules）、巴斯德芽菌科（Pasteuriaceae）、巴斯德芽菌屬（Pasteuria）的產(chǎn)芽胞細(xì)菌，是根結(jié)線蟲的專性寄生菌，被其感染的根結(jié)線蟲雌蟲不能產(chǎn)卵或只產(chǎn)少量卵，有效地降低了土壤中根結(jié)線蟲的數(shù)量[6]，同時(shí)，感染了穿刺巴斯德芽菌的根結(jié)線蟲活動(dòng)能力減弱，阻礙了其侵入寄主根系[7]。因穿刺巴斯德芽菌獨(dú)特的作用方式及其休眠芽胞的強(qiáng)抗逆性，被認(rèn)為是目前防治根結(jié)線蟲最有潛力的生防因子之一[8-9]。國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者，如潘滄桑等[10]、王志偉等[11]、賈本凱[12]等對(duì)穿刺巴斯德芽菌防治根結(jié)線蟲效果進(jìn)行了大量研究，并取得了一定進(jìn)展。本研究在前期工作中已獲得多株穿刺巴斯德芽菌相關(guān)菌株，通過形態(tài)學(xué)及分子鑒定，確定菌株P(guān)pqh-3為穿刺巴斯德芽菌，通過吸附侵染實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)其對(duì)南方根結(jié)線蟲具有較高的侵染活性及對(duì)多種根結(jié)線蟲的廣譜寄生能力[13]。

基于根結(jié)線蟲的發(fā)生越發(fā)嚴(yán)重，而關(guān)于利用穿刺巴斯德芽菌對(duì)根結(jié)線蟲的生物防治深入、系統(tǒng)的研究并不多見。因此本研究通過接種不同接種量的、自制的穿刺巴斯德芽菌菌劑，分別測(cè)定接種后不同時(shí)期番茄的生長(zhǎng)指標(biāo)、病情指數(shù)及產(chǎn)量來研究穿刺巴斯德芽菌對(duì)番茄根結(jié)線蟲病的防治效果，為研究穿刺巴斯德芽菌-根結(jié)線蟲-植物之間的互作提供了理論依據(jù)，同時(shí)也為進(jìn)一步將該菌株開發(fā)成對(duì)根結(jié)線蟲具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的生防制劑奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 植物材料 番茄（Lycopersicon esculentum，綠友牌超級(jí)大明星），購(gòu)于廣東省湛江市大地蔬菜種子有限公司。

1.1.2 實(shí)驗(yàn)用盆 直徑40 cm、高45 cm的無紡布袋花盆

1.1.3 供試土壤 采自海南大學(xué)儋州園藝園林學(xué)院實(shí)驗(yàn)基地，經(jīng)檢驗(yàn)線蟲種類為南方根結(jié)線蟲，病土混勻后線蟲密度為5頭/10 g。每盆裝土量為2.5 kg（無菌土是將病土用高壓滅菌鍋120 ℃濕熱滅菌20 min，取出晾干備用）。

1.1.4 供試菌 穿刺巴斯德芽菌（Pasteuria penetrans）菌劑（以下簡(jiǎn)稱為菌劑）由本實(shí)驗(yàn)室自采穿刺巴斯德芽菌菌株P(guān)pgh-3經(jīng)擴(kuò)繁獲得，配成密度為2×106/mL的孢子懸浮液備用。

1.2 方法

1.2.1 番茄種植及實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)始于2012年11月25日，將番茄種子用1% NaClO表面消毒10 min，用蒸餾水沖洗3遍，培養(yǎng)皿中鋪濕潤(rùn)濾紙28 ℃催芽，待發(fā)芽后進(jìn)行無菌土穴盤播種。待苗齡達(dá)到4葉1心時(shí)進(jìn)行定植，同時(shí)進(jìn)行接種。實(shí)驗(yàn)共設(shè)6個(gè)處理，分別為對(duì)照組CK1（陽性對(duì)照，只接病土）、處理1（病土+50 mL菌劑）、處理2（病土+接種100 mL菌劑）、處理3（病土+150 mL菌劑）、處理4（病土+200 mL菌劑）、CK0（滅菌土，不接種菌劑），每個(gè)處理重復(fù)3次，每次重復(fù)10株苗。在番茄苗定植后30、45、60 d時(shí)采樣（每次采樣10株，取平均值），分別測(cè)定株高、莖粗、地上部重、根重、病情指數(shù)及產(chǎn)量等指標(biāo)。

1.2.2 株高、莖粗、根鮮重、地上鮮重的測(cè)定 采用皮尺、游標(biāo)卡尺測(cè)定株高和莖粗，天平測(cè)定根鮮重和地上部重，根冠比=根鮮重/地上部重。

1.2.3 根系活力的測(cè)定 參照李合生[14]的TTC法。

1.2.4 病情指數(shù)的測(cè)定 分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)：無根結(jié)為0級(jí)；1%～25%根有根結(jié)為1級(jí)；26%～50%根有根結(jié)為3級(jí)；51%～75%根有根結(jié)為5級(jí)；76%～ 100%根有根結(jié)為7級(jí)。病情指數(shù)=∑各級(jí)株數(shù)×嚴(yán)重度級(jí)數(shù)/調(diào)查總株數(shù)×最高病級(jí)數(shù)×100[15]。

1.2.5 產(chǎn)量的測(cè)定 果實(shí)成熟后測(cè)其單株果重，共測(cè)3穗果的單株總產(chǎn)量（每次隨機(jī)選取10株采樣，取平均值）。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用DPS7.05軟件進(jìn)行方差分析，采用Microsoft Excel進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 穿刺巴斯德芽菌對(duì)番茄株高的影響

不同接種量的穿刺巴斯德芽菌對(duì)番茄株高的影響見表1，接種后30、45、60 d時(shí)，不同處理的株高均高于只施線蟲的對(duì)照，而低于無病土的對(duì)照，說明根結(jié)線蟲的侵染導(dǎo)致番茄株高比正常情況低。接種后30 d時(shí)，不同處理和對(duì)照相比差異不顯著，但2個(gè)對(duì)照之間即無病土和施入線蟲的病土的番茄株高差異達(dá)到了顯著水平，各處理比只施線蟲的對(duì)照分別增加了6.14%、3.37%、6.14%、6.73%，處理4增加的最多。接種后45 d時(shí)，各處理和對(duì)照的株高都有小幅增高，處理4與處理1、2及CK1差異顯著，與CK0差異不顯著，各處理比CK1分別增加了5.52%、3.99%、3.55%、9.91%，處理4增長(zhǎng)的最多。接種后60 d時(shí)，各處理與CK1差異不顯著，與CK0差異達(dá)到了顯著水平，各處理比CK1分別增加了4.43%、0.55%、7.20%、6.55%，處理3、4增加的最多。

2.2 穿刺巴斯德芽菌對(duì)番茄莖粗的影響

穿刺巴斯德芽菌對(duì)莖粗的影響見表2。接種后30、45、60 d時(shí)，低接種量的各處理與CK1莖粗差異較小，高接種量的各處理的莖粗仍高于對(duì)照CK1和低接種量處理，而小于CK0，根結(jié)線蟲的侵染導(dǎo)致番茄莖粗低于正常情況。接種后30 d時(shí)，各處理及對(duì)照間差異均不顯著，處理2、3、4分別比CK1莖粗增加了8.57%、8.96%、10.37%。接種后45 d時(shí)，處理4與低接種量處理及CK1差異達(dá)到了顯著水平，處理2、3、4分別比CK1增加了5.99%、6.48%、13.59%。接種后60 d時(shí)，處理4與CK1及處理1、2差異達(dá)到了顯著水平，處理3、4分別比CK1莖粗增加了6.84%、16.99%，除CK0外，其他各處理與接種后30、45 d時(shí)的莖粗相比，差別較小。高接種量的穿刺巴斯德芽菌對(duì)根結(jié)線蟲的防效更好。隨著接種后時(shí)間的推移，接種量對(duì)莖粗的影響越來越小。

2.3 穿刺巴斯德芽菌對(duì)番茄冠鮮重的影響

穿刺巴斯德芽菌對(duì)冠鮮重的影響見圖1。被根結(jié)線蟲侵染的植株地上部重均低于正常情況下植株的地上部重。接種后30、45、60 d時(shí)，隨著穿刺巴斯德芽菌接種量的增加，相應(yīng)處理的番茄植株的地上部重也逐漸增加。CK0、高接種量的處理地上部重顯著高于低接種量處理和CK1。接種后30 d時(shí)，各處理與CK1的地上部重?zé)o顯著差異。接種后60 d時(shí)，接種量最高的處理4比CK1的地上部重增加了34.26%，差異達(dá)極顯著水平。

2.4 穿刺巴斯德芽菌對(duì)番茄根鮮重的影響

穿刺巴斯德芽菌對(duì)根鮮重的影響見圖2。被根結(jié)線蟲侵染的植株根鮮重通常因形成根結(jié)而略高于或顯著高于正常情況下的植株根鮮重。接種后30、45、60 d時(shí)，隨著穿刺巴斯德芽菌接種量的減少，番茄植株的根鮮重逐漸增加。接種后30 d時(shí)，CK0及各處理根鮮重顯著低于CK1，各處理比CK1的根鮮重分別減少了30.17%、36.30%、56.45%、44.16%，處理3、4減少的最多。接種后45 d時(shí)，各處理比CK1的根鮮重分別減少了10.03%、15.71%、18.70%、24.27%，處理3、4減少的最多。接種后60 d時(shí)，各處理比CK1的根鮮重分別減少了8.08%、9.59%、9.86%、13.98%。接種后30 d時(shí)，各處理對(duì)根鮮重的影響較大，穿刺巴斯德芽菌對(duì)根結(jié)線蟲的防效最明顯。綜上所述，高接種量的處理防效較好。

2.5 穿刺巴斯德芽菌對(duì)番茄根冠比的影響

穿刺巴斯德芽菌對(duì)番茄根冠比的影響見圖3。被根結(jié)線蟲侵染的植株根冠比均略高于或顯著高于正常情況下的植株根冠比。接種后30、45、60 d時(shí)，隨著穿刺巴斯德芽菌接種量的增加，番茄植株的根冠比逐漸降低。隨著接種時(shí)間的延長(zhǎng)，各處理的番茄根冠比逐漸降低。接種后30 d時(shí)，CK0及各處理根冠比顯著低于CK1，各處理比CK1的根冠比分別減少了35.71%、42.86%、57.14%、57.14%，處理3、4減少的最多。接種后60 d時(shí)，各處理比CK1的根鮮重分別減少了0、14.29%、14.29%、28.57%。接種后60 d時(shí)，各處理對(duì)根鮮重的影響較大。

2.6 穿刺巴斯德芽菌對(duì)番茄根系活力的影響

穿刺巴斯德芽菌對(duì)番茄根系活力的影響見圖4。由圖4可知，在接種穿刺巴斯德芽菌后30 d，CK1的根系活力最高，為0.40 mg/（g·h）；CK0的根系活力最低，為0.36 mg/（g·h），但各處理的根系活力無顯著差異。隨著接種時(shí)間的增加，各處理的根系活力均出現(xiàn)下降的趨勢(shì)，其中CK1降低的幅度最大。接種后45 d時(shí)，CK1的根系活力為0.19 mg/（g·h），下降幅度為52.5%，CK1和處理1同其他各處理達(dá)到顯著差異，CK0的根系活力為0.33 mg/（g·h），降幅僅為8.3%，其他各處理的降幅在13%～47%；接種后60 d時(shí)，CK1的根系活力降為0.12 mg/（g·h），CK0與處理4的根系活力同其他各處理均達(dá)到顯著差異。

2.7 穿刺巴斯德芽菌對(duì)番茄病情指數(shù)的影響

穿刺巴斯德芽菌對(duì)番茄病情指數(shù)的影響見表3。接種穿刺巴斯德芽菌使各處理的番茄病情指數(shù)均小于CK1，即接種穿刺巴斯德芽菌減輕了根結(jié)線蟲對(duì)番茄根系的侵染，高接種量處理的病情指數(shù)顯著低于低接種量處理和CK1的病情指數(shù)。接種后30、45、60 d時(shí)，隨著穿刺巴斯德芽菌接種量的增加，番茄植株的根系病情指數(shù)逐漸降低。接種后30 d時(shí)，各處理比CK1的病情指數(shù)分別減少了15.05%、38.71%、53.76%、68.82%，處理3、4降低的最多。接種后45 d時(shí)，各處理比CK1的病情指數(shù)分別減少了14.00%、21.00%、43.00%、71.00%，處理3、4減少的最多。接種后60 d時(shí)，各處理比CK1的病情指數(shù)分別減少了7.00%、29.00%、50.00%、64.00%。接種后30 d時(shí)，各處理對(duì)根系病情指數(shù)的影響較大，穿刺巴斯德芽菌對(duì)根結(jié)線蟲的防效最明顯。綜上所述，高接種量的處理防效較好。

2.8 穿刺巴斯德芽菌對(duì)番茄果實(shí)產(chǎn)量的影響

穿刺巴斯德芽菌對(duì)番茄果實(shí)產(chǎn)量的影響見表4。由表4可知，番茄果實(shí)的產(chǎn)量與受根結(jié)線蟲侵染的程度呈正比。各處理中，CK1的果實(shí)平均單重最小，為70.14 g，其他各處理隨著穿刺巴斯德芽菌接種量的增加而增加，CK0果實(shí)單重最大，為110.98 g，與其他各處理的差異達(dá)到顯著水平。CK1的單株產(chǎn)量也最低，為978.69 g，與CK0相差602.44 g，差幅達(dá)到38.1%，其他各處理中，處理4的單株產(chǎn)量為1 535.29 g，與CK0無顯著差異。隨著接種量的降低，處理3、2、1的單株產(chǎn)量也逐漸降低。處理1的單株產(chǎn)量雖然與處理4的差異達(dá)到顯著水平，但仍高于CK1，增幅為34.74%，說明穿刺巴斯德芽菌能夠有效抑制根結(jié)線蟲對(duì)番茄的侵染，提高了番茄的產(chǎn)量。

3 討論與結(jié)論

熱帶、亞熱帶地區(qū)根結(jié)線蟲病發(fā)生非常普遍，危害十分嚴(yán)重，不僅危害絕大部分蔬菜[4]，同時(shí)也侵染果樹等多種作物[9]。番茄是南方根結(jié)線蟲易感寄主植物[16]。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)根結(jié)線蟲侵染番茄根系，會(huì)造成株高、產(chǎn)量、地上部重顯著降低，莖粗明顯變細(xì)，根重、根冠比顯著增加，根系活力先升高后降低，此結(jié)論與李文超等[17]、王冰林等[18]、賓淑英等[19]的研究結(jié)果基本一致。

施用穿刺巴斯德芽菌可以減弱根結(jié)線蟲對(duì)番茄造成的危害，與此前王志偉等[11]、潘滄桑等[20]的研究結(jié)果一致，尤其是接種量高的處理效果最明顯，隨穿刺巴斯德芽菌接種量的增加，各處理株高、莖粗、地上部重、單果重、單株產(chǎn)量逐漸增加，均大于只施線蟲的對(duì)照，病情指數(shù)隨著接種量的增加逐漸降低，而且接種量最高的處理與正常水平最為接近。被根結(jié)線蟲侵染的植株根鮮重通常因形成根結(jié)而略高于或顯著高于正常情況下的植株根鮮重，而地上部重減少，隨著穿刺巴斯德芽菌接種量的增加，番茄植株的根鮮重逐漸接近正常水平，根冠比也逐漸降低，高接種量的處理根冠比最接近正常水平，防治效果最好，此結(jié)論與潘滄桑等[10，20]的研究結(jié)果基本一致。接種穿刺巴斯德芽菌的初期，所有處理及只施根結(jié)線蟲的對(duì)照CK1的根系活力均高于空白對(duì)照CK0，只施根結(jié)線蟲的對(duì)照其根系活力最高，可能是由于線蟲侵染刺激了根系對(duì)營(yíng)養(yǎng)的吸收，因此根系活力較高；隨著根結(jié)線蟲侵染時(shí)間的延長(zhǎng)，各處理及CK1的根系活力逐漸下降，穿刺巴斯德芽菌接種量高的處理根系活力逐漸接近正常水平，而低濃度接種處理和只施線蟲的對(duì)照的根系活力仍遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于正常水平，說明穿刺巴斯德芽菌能夠通過抑制線蟲對(duì)植物根系的侵染而維持植物的根系活力。

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