兩個(gè)腐爛莖線蟲群體在越冬后大蒜上的侵染觀察

張 浴，梁 晨，遲勝起，趙洪海

（青島農(nóng)業(yè)大學(xué)植物醫(yī)學(xué)學(xué)院/山東省植物病蟲害綠色防控工程研究中心，山東 青島 266109）

我國是大蒜生產(chǎn)第一大國，大蒜栽培面積、總產(chǎn)量和出口量均居世界首位[1]。山東省是我國第一大蒜生產(chǎn)區(qū)，播種面積約15.6萬hm2，分別占山東省農(nóng)作物和全國大蒜總播種面積的1.43%和19.64%[2]。腐爛莖線蟲（Ditylenchus destructor Thorne）是國際公認(rèn)的檢疫性有害生物，在世界范圍內(nèi)主要為害馬鈴薯、甘薯和大蒜等作物[3-4]。腐爛莖線蟲一直是日本大蒜上的重要病害，在我國主要為害甘薯，是甘薯生產(chǎn)中最具毀滅性的有害生物之一，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成甘薯絕收[5-7]。腐爛莖線蟲在我國被列為進(jìn)境植物檢疫性有害生物和全國農(nóng)業(yè)植物檢疫性有害生物[8]，對我國大蒜安全生產(chǎn)的潛在威脅很大，更為鮮蒜出口帶來極高的檢疫性風(fēng)險(xiǎn)。

腐爛莖線蟲主要為害寄主植物的地下部分，如塊根、塊莖、鱗莖等。在不同的寄主植物上，腐爛莖線蟲的侵入位點(diǎn)、侵染動(dòng)態(tài)以及收獲時(shí)攜帶方式各不相同。在馬鈴薯上，腐爛莖線蟲主要侵染塊莖，從皮孔和芽眼侵入，在膨大的塊莖淺層組織擴(kuò)展危害，待收獲時(shí)大多隨塊莖從田間被移除[9-10]。在甘薯上，腐爛莖線蟲從秧苗基部傷口侵入，逐漸向上擴(kuò)展至地下莖和近地面地上莖，中后期進(jìn)入甘薯塊根，待收獲時(shí)大量腐爛莖線蟲存在于塊根中，還有相當(dāng)一部分隨地下莖、地上莖等病殘?bào)w遺留在田間而成為新的侵染源[11-12]。本課題組前期通過室內(nèi)定量接種試驗(yàn)明確了腐爛莖線蟲主要從大蒜莖盤發(fā)根處侵入，但在田間大蒜上腐爛莖線蟲的侵染動(dòng)態(tài)及各部位攜帶線蟲情況迄今未見報(bào)道。因此，本研究設(shè)計(jì)田間小區(qū)試驗(yàn)，擬通過系統(tǒng)的定期采樣和室內(nèi)檢測，明確腐爛莖線蟲在越冬后大蒜上的侵染動(dòng)態(tài)，結(jié)合收獲時(shí)各分離位點(diǎn)檢測結(jié)果，確定收獲時(shí)大蒜相關(guān)部位攜帶腐爛莖線蟲情況，以期為大蒜上腐爛莖線蟲的有效防控及出口大蒜的檢疫性風(fēng)險(xiǎn)控制提供參考。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

種用大蒜來源：購于青島市農(nóng)貿(mào)市場。

試驗(yàn)田基本情況：試驗(yàn)病田位于青島農(nóng)業(yè)大學(xué)校內(nèi)試驗(yàn)田，分為P-Dd（馬鈴薯）和SP-Dd（甘薯）2個(gè)相互隔離小區(qū)，分別源于馬鈴薯和甘薯病薯接種。2020年6月調(diào)查發(fā)現(xiàn)，2個(gè)小區(qū)種植的馬鈴薯上腐爛莖線蟲病發(fā)生較重且田間腐爛莖線蟲分布均勻。

1.2 試驗(yàn)方法

2020年10月在P-Dd和SP-Dd試驗(yàn)小區(qū)種植大蒜，采取常規(guī)管理。調(diào)查采樣時(shí)間為2021年3月14日—6月15日，每隔7 d左右采樣1次，共計(jì)采樣14次。每次采樣時(shí)，P-Dd和SP-Dd試驗(yàn)田同時(shí)采樣，在每個(gè)小區(qū)隨機(jī)挖取3株蒜苗，注意保持地下部分的完整性，每株約取300 g根際土，取樣深度約為10～15 cm。將每個(gè)小區(qū)的3個(gè)大蒜地下部和根際土混合裝入塑料袋，標(biāo)記小區(qū)名稱、取樣時(shí)間等信息，并迅速帶回實(shí)驗(yàn)室后立即進(jìn)行室內(nèi)檢測。

1.3 室內(nèi)腐爛莖線蟲檢測

1.3.1 根際土中線蟲的分離和計(jì)數(shù)

將每個(gè)小區(qū)樣本中的根際土充分混勻，隨機(jī)稱取300 g，用貝曼漏斗法分離土壤中的線蟲，再將分離得到的線蟲用溫和熱殺死法殺死后用福爾馬林固定液固定[13]，在解剖鏡下檢查腐爛莖線蟲，對于不能確定的蟲體則通過顯微鏡觀察進(jìn)行確認(rèn)，記錄腐爛莖線蟲成蟲、幼蟲的數(shù)量。

1.3.2 大蒜組織中腐爛莖線蟲的分離和計(jì)數(shù)

對大蒜植物樣本的蒜根、莖盤、鱗莖3部位進(jìn)行分離。將各部位用自來水充分沖洗、吸干、稱質(zhì)量后剪碎，加無菌水浸泡24 h，分別標(biāo)記，然后采用貝曼漏斗法分離植物組織中的線蟲。殺死固定后，在解剖鏡和顯微鏡下檢查腐爛莖線蟲成蟲、幼蟲，記錄各個(gè)部位腐爛莖線蟲數(shù)量。

1.3.3 根組織中腐爛莖線蟲的染色

將沖洗干凈的部分蒜根稱質(zhì)量，用次氯酸鈉—酸性品紅法進(jìn)行染色[13]。染色后在解剖鏡下統(tǒng)計(jì)根組織中腐爛莖線蟲數(shù)量。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

利用Excel計(jì)算每100 g根際土和10 g植物組織中腐爛莖線蟲數(shù)量，繪制腐爛莖線蟲在大蒜上的侵染動(dòng)態(tài)曲線。

采用 SPSS PASW Statistics v19.0 軟件進(jìn)行方差分析，并用 Duncan 新復(fù)極差法進(jìn)行多重比較（P＜0.05），計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)誤。

2 結(jié)果與分析

2.1 越冬后大蒜根際土中腐爛莖線蟲動(dòng)態(tài)

越冬后P-Dd和SP-Dd小區(qū)大蒜根際土中腐爛莖線蟲群體密度變化見圖1。3月14日首次調(diào)查，P-Dd和SP-Dd小區(qū)根際土中均檢測到腐爛莖線蟲的存在，每100 g土壤中分別含1.9條和3.6條。P-Dd和SP-Dd小區(qū)中腐爛莖線蟲密度經(jīng)歷起伏后均于5月2日達(dá)到最高峰，每100 g土壤中分別含107.0條和65.6條，之后大蒜根際土中腐爛莖線蟲以較低密度存在，直到5月底再次達(dá)到一個(gè)小高峰，P-Dd、SP-Dd群體的每100 g土壤中分別含72.0、31.4條。大蒜收獲時(shí)，P-Dd和SP-Dd小區(qū)根際土中腐爛莖線蟲群體密度仍然較高，每100 g土壤中分別含31.6條和29.1條。

圖1 冬后大蒜根際土中腐爛莖線蟲群體密度變化

2.2 越冬后大蒜組織中腐爛莖線蟲動(dòng)態(tài)

越冬后P-Dd和SP-Dd小區(qū)大蒜根中腐爛莖線蟲群體密度變化見圖2。3月14日首次調(diào)查，P-Dd和SP-Dd小區(qū)的蒜根均已被腐爛莖線蟲侵染，每10 g根中分別含625.4、29.0條。之后P-Dd和SP-Dd小區(qū)蒜根中腐爛莖線蟲群體密度一直低下，3月28日—4月25日，P-Dd小區(qū)蒜根中未檢測出腐爛莖線蟲。在5月2日，SP-Dd小區(qū)蒜根中腐爛莖線蟲密度達(dá)到整個(gè)監(jiān)測周期的最大值，每10 g根中含線蟲1 303.3條。5月30日，P-Dd小區(qū)蒜根中腐爛莖線蟲群體出現(xiàn)一個(gè)小高峰，每10 g根中含123.3條。大蒜收獲時(shí)2處試驗(yàn)田蒜根中均未檢測到腐爛莖線蟲。

圖2 冬后大蒜蒜根中腐爛莖線蟲密度變化

越冬后P-Dd和SP-Dd小區(qū)大蒜莖盤中腐爛莖線蟲群體密度變化見圖3。3月14日首次采樣，兩小區(qū)大蒜莖盤內(nèi)均檢測到腐爛莖線蟲的存在，P-Dd、SP-Dd群體分布密度分別為每10 g莖盤中含1 498.2、287.1條。之后，P-Dd小區(qū)大蒜莖盤中腐爛莖線蟲群體呈下降趨勢，至4月4日，密度降至每10 g莖盤中含31.6條；之后至5月30日雖有較小波動(dòng)，但均處于低水平；在收獲前約1周達(dá)到整個(gè)監(jiān)測期的最高峰，即每10 g莖盤中含1 681.8條。SP-Dd小區(qū)莖盤中腐爛莖線蟲群體出現(xiàn)的第1個(gè)高峰在3月21日，密度為每10 g莖盤中含1 196.2條，之后以較低水平在大蒜莖盤中出現(xiàn)，直至收獲時(shí)，達(dá)整個(gè)監(jiān)測期的最高峰。收獲時(shí)，P-Dd和SP-Dd小區(qū)大蒜莖盤中均檢測到腐爛莖線蟲，每10 g莖盤中分別含97.3、2 983.3條。SP-Dd小區(qū)收獲時(shí)，莖盤中的腐爛莖線蟲群體密度是檢測到的大蒜組織中的最大值。

圖3 冬后大蒜莖盤中腐爛莖線蟲密度變化

越冬后P-Dd和SP-Dd小區(qū)大蒜鱗莖中腐爛莖線蟲群體密度變化見圖4。P-Dd小區(qū)于5月30日檢測到腐爛莖線蟲侵入大蒜鱗莖，密度為每10 g鱗莖中含2.7條，收獲時(shí)大蒜鱗莖中腐爛莖線蟲密度為每10 g鱗莖中含1.2條。SP-Dd小區(qū)于5月10日和5月30日檢測到腐爛莖線蟲侵入大蒜鱗莖，密度分別為每10 g鱗莖中含0.6、1.6條，收獲時(shí)大蒜鱗莖中未檢測到腐爛莖線蟲。

圖4 大蒜鱗莖中腐爛莖線蟲密度變化

2.3 不同分離位點(diǎn)腐爛莖線蟲密度綜合比較

由表1可知，P-Dd和SP-Dd試驗(yàn)田中腐爛莖線蟲主要分布于大蒜莖盤中，每10 g大蒜莖盤就可以分離出293.2條和417.0條腐爛莖線蟲；其次存在于蒜根中，每10 g蒜根中分離到96.2條和102.6條腐爛莖線蟲；而根際土和鱗莖中分布較少，每10 g根際土中的腐爛莖線蟲平均分別達(dá)到2.9條和1.2條，而每10 g鱗莖中腐爛莖線蟲僅有0.4條和1.6條。方差分析進(jìn)一步表明，P-Dd和SP-Dd試驗(yàn)田整個(gè)監(jiān)測期間表現(xiàn)趨勢相同，均表現(xiàn)為：根際土、蒜根、莖盤兩兩之間腐爛莖線蟲密度差異顯著，根際土和鱗莖腐爛莖線蟲密度較低，且兩者之間差異不顯著。

表1 不同分離位點(diǎn)腐爛莖線蟲數(shù)量 條

3 結(jié)論與討論

本試驗(yàn)通過對越冬后大蒜根際土及大蒜組織的持續(xù)采樣分離，明確了腐爛莖線蟲在田間大蒜上的侵染動(dòng)態(tài)。結(jié)果表明：腐爛莖線蟲馬鈴薯群體和甘薯群體均會(huì)對大蒜造成侵染，并且對大蒜的侵染可能存在差異。腐爛莖線蟲可侵染蒜根、莖盤和鱗莖，并且一直存續(xù)于大蒜根際土中。方差分析結(jié)果表明，整個(gè)檢測周期中P-Dd和SP-Dd小區(qū)大蒜莖盤中腐爛莖線蟲密度均顯著高于蒜根、鱗莖和根際土，表明莖盤是大蒜上腐爛莖線蟲的主要繁育場所。收獲時(shí)，莖盤是攜帶腐爛莖線蟲的主要場所，鱗莖也有少量攜帶，這意味著大蒜傳播腐爛莖線蟲的風(fēng)險(xiǎn)較高。同時(shí)，大蒜收獲時(shí)，有較多數(shù)量的腐爛莖線蟲存在于土壤中，意味著攜帶腐爛莖線蟲的大蒜播種后容易造成腐爛莖線蟲在土壤中定殖。土壤中腐爛莖線蟲群體密度波動(dòng)較大，這可能與腐爛莖線蟲發(fā)生世代、遷徙性侵染特性及大蒜對腐爛莖線蟲的階段性排斥均有關(guān)系，具體原因尚需進(jìn)一步研究[14-16]。

腐爛莖線蟲是國際公認(rèn)的檢疫性線蟲，世界各國對輸入的大蒜檢疫要求越來越高[17-18]。收獲后大蒜（莖盤和鱗莖）攜帶的腐爛莖線蟲會(huì)在貯藏期發(fā)生危害，使得大蒜出口時(shí)難以達(dá)到檢疫要求，對大蒜出口造成直接影響[19]。在本次試驗(yàn)中，收獲時(shí)并未在蒜根中檢出腐爛莖線蟲，但據(jù)日本相關(guān)報(bào)道，收獲時(shí)大蒜根內(nèi)存在較大數(shù)量的腐爛莖線蟲，原因可能與腐爛莖線蟲的遷徙性侵染特性和大蒜收獲時(shí)期的不同有關(guān)[19-20]。P-Dd小區(qū)收獲前2次和SP-Dd小區(qū)收獲前1次調(diào)查中，蒜根中均檢出腐爛莖線蟲，說明攜帶腐爛莖線蟲的蒜根遺留田間會(huì)加重線蟲留在田間的幾率[21]。