全 文 ：VA菌根真菌对蕃茄线虫病的影响＊
王艳玲　胡正嘉
(华中农业大学生命科学技术学院 ,武汉 430070)
摘要　VA菌根真菌 Vesicular-Glomus mosseae 在蕃茄根部形成的菌根对南方根结线虫(Meloidogyne incognita)
幼虫的存活率 、侵染率有一定的影响。在菌根化植株的根部 , 根结线虫形成的虫瘿少于未接种菌根菌的植株 ,线
虫的侵染率也极显著地低很多。菌根化根的浸提物对线虫幼虫有一定的抑制作用 , 1 d后约使半数的幼虫死亡。
试验结果还表明 , Glomus mosseae对蕃茄有促生作用。
关键词　蕃茄;VA 菌根真菌-漏斗孢球囊霉(Glomus mosseae);南方根结线虫(Meloidogyne incognita)
中图法分类号　S 154.36;S 436.412.1+9
　　关于 VA 菌根真菌(Vesicular-Arbuscular Mycor-
rhizal Fungi ,VAMF)与植物线虫病害的关系已有不少
的研究。总的看来 ,VA菌根的形成对抑制线虫病害
是有良好效果的。据综合 23篇有关研究论文的统
计 ,应用 VA 菌根真菌可以减轻线虫病害的有 15
项 ,占 65.3%;加重线虫病害的 1项 ,占 4.3%;与两
者无关的有7项 ,占 32.4%[ 1] 。
早在 1979年 , Bagyaraj等[ 2]在研究VA菌根真菌
束球囊霉(Glomus fasciculatus)对南方根结线虫
(Meloidogyne incognita)危害蕃茄苗的影响时发现 ,只
接种线虫的处理 ,其根系欠发达 ,虫瘿较多 、较大;而
既接线虫又接 VA菌根真菌的处理 ,其根系发达紧
密 ,虫瘿较少 、较小。Suresh等[ 3]的试验进一步证明
采用预接种育苗 ,待菌根形成后再接种线虫比播种
时接种的防治效果更为明显。Hussey等[ 4]所做的植
物组织学研究表明 ,菌根真菌在植物根部感染率的
高低与线虫的侵入密切相关。菌根真菌的感染率愈
高 ,线虫的侵染率则愈低。本项研究的目的是进一
步研究VA菌根真菌与线虫病害的关系并初步探索
其防治病害的机理。
1　材料与方法
1.1　试验材料
供试菌种:VA菌根真菌漏斗孢球囊霉(Glomus
mosseae 93),北京市农科院张美庆研究员提供 ,在本
文中的代号为Gm 。
供试孢子:将供试菌种接种到无菌沙土中 ,然后
播种紫云英 ,通过紫云英扩大繁殖孢子 。
供试植物:蕃茄 (华蕃一号)。
供试土壤:采自华农试验农场被线虫严重感染
的菜园土 ,土壤中线虫含量为 49条/g 土 ,经鉴定为
南方根结线虫 。土壤质地为重壤土。基本农化性
状:碱解N 144.37 mg/kg;速效P 128.36mg/kg;速效
K 479.4 mg/kg;pH 7.8。
1.2　试验方法
1)孢子的筛取。取供试孢子土 ,按参考文献[ 5]
中的湿筛倾析法筛取孢子 ,在实体显微镜下测数每
g 孢子土的孢子含量 。
2)VA菌根感染率的计算。见参考文献[ 5] 。
3)线虫的分离和植物根内线虫的染色 。见参考
文献[ 6] 。
4)南方根结线虫幼虫在蕃茄根的浸提溶液中存
活率的测定。见参考文献 [ 3] 。
5)试验处理设置。设接种 Glomus mosseae 93的
处理(Gm)和未接种对照(CK)。
6)第一次盆栽试验。
种子处理:选取饱满的华蕃一号种子 , 95%的
酒精浸泡 5 min ,0.1%升汞溶液浸泡 3 min ,无菌水
反复漂洗 8 ～ 10次 ,于 28℃培养箱中用无菌水浸泡
12 h ,倒掉部分水 ,保湿催芽 。
收稿日期:1999-09-14
＊国家自然科学基金资助项目(No:39370019)
王艳玲 ,女 , 1976年生,硕士生.华中农业大学生命科学技术学院 ,武汉 430070
第 19 卷 第 1期
2000 年　2 月
华　中　农　业　大　学　学　报
Journal of Huazhong Agricultural University
Vol.19　No.1
Feb.2000 , 25 ～ 28
DOI :10.13300/j.cnki.hnlkxb.2000.01.008
　　预接种育苗:在盛无菌沙土的塑料杯中进行预
接种育苗 ,具体做法见参考文献[ 7] 。
蕃茄栽培和检测:①蕃茄苗培育 30 d后 ,CK与
Gm各移栽 24钵 。移栽前每处理随机抽样 3杯 ,取
蕃茄根 ,按 Phillips和Hayman的染色法进行染色[ 5] ,
检查菌根菌感染率。移栽时 ,先往盆钵中装入带线
虫的病土 ,每钵装土 2.5 kg 。然后将小杯中的蕃茄
苗连同整个杯中的砂土移入盆钵中 ,将盆钵置于带
活动顶棚的盆栽场中 ,进行常规的管理 ,以保证植物
的正常生长 。 ②每 10 d取样一次 ,每次 CK 与 Gm
各3钵 ,每钵 2株蕃茄。检测株高 、地上部分和地下
部分鲜重 、地上部分和地下部分干重 、根样的虫瘿
数 、根际土的线虫数 、菌根菌感染率和线虫侵染率 。
最后一次还测定发病指数 。
7)第二次盆栽试验。
选用直径为 13 cm 的小钵 ,盛沙土比为 1∶1 的
砂土 ,经间歇湿热灭菌(126 ℃, 1 h ,2 次)。CK ,Gm
各 15钵 ,每钵定苗 2株。移栽一星期后 ,接种线虫 。
接线虫时 ,在蕃茄幼苗根周围 ,打 3个 2.5 cm 深的
小孔 ,注入含线虫的悬液 ,每钵接种线虫 100条。每
14 d取一次样 ,每次 CK 与Gm 各 3钵 ,检测菌根菌
感染率的变化和线虫的侵染率 。线虫幼虫在根的浸
提物中的存活率则在接种线虫 1 d后开始进行。
8)试验结果的统计分析 。用 LSD进行差异显
著性分析 。
9)发病指数的测定。见参考文献[ 7] 。
2　结果与分析
2.1 　灭菌及未灭菌的土壤中菌根菌 Glomus
mosseae 93感染率的动态变化
图 1　VAMF感染率的动态变化
Fig.1　Change of mycorrhizal infection
1:未灭菌土壤 Soil not sterilized;　2:灭菌土壤 Sterilized soil
　　在菌根菌感染率的检测中 ,发现前期菌丝密集 ,
孢子果常见 ,已侵入根内的菌丝连续且分叉成丛枝
状。在第 30 d 时 ,感染率达最高。经过一段时间 ,
感染率逐渐下降 ,丛枝消化分解 ,变得模糊不清。由
此可见 ,在灭菌或未灭菌土壤中 ,泡囊丛枝菌根真菌
侵染蕃茄根都经历了一个发展-高峰-衰减的过程。
2.2　未灭菌的土壤中菌根菌 G.mosseae 对南方
根结线虫的影响
　　1)菌根菌对蕃茄的促生作用 。由表 1可知 ,与
对照相比 ,接种菌根真菌对蕃茄的生长有一定的促
生作用 。就株高而言 ,单接丛枝菌根真菌对植株无
明显影响 ,甚至还低于对照 。但该处理的地下部分
鲜重在生长后期要显著高于对照 ,如100 d时 ,与CK
相比 ,Gm植株的地下部分和地上部分干重 ,达到了
极显著差异。而且 ,Gm 先开花 、结果 。在收获时 ,
Gm的蕃茄果实更多 ,更大。
表 1　菌根菌对供试蕃茄的促生作用
Table 1　Effect of VAMF on growth of tomato
　　处理
　　Treatment
播后天数 Days after sowing/ d
80 90 100 110
株高/ cm
Plant height
CK 30.1a 85.5a 116.3b 141.0a
Gm 40.1a 74.8b 121.9a 127.8a
地上部鲜重
Tops FW/ g
CK 10.89a 49.99a 88.17a 167.83a
Gm 13.98a 45.85a 167.00b 247.00b
地下部鲜重
Roots FW/ g
CK 1.82a 4.44a 2.70b 10.73a
Gm 2.58a 5.47a 7.14a 16.23a
地上部干重
Tops DW/ g
CK 1.01a 19.50a 34.37B 16.78B
Gm 1.54a 23.77a 51.84A 37.05A
地下部干重
Roots DW/g
CK 0.20a 0.36a 0.22B 0.75a
Gm 0.26a 0.39a 0.57A 1.07a
26　　 华 中 农 业 大 学 学 报 第 19 卷　
　　2)菌根菌对南方根结线虫的影响 。在蕃茄生长
的不同时期分别检测了 CK与 Gm 根际土的线虫数 、
根样的虫瘿数及线虫的穿透率 ,见表 2 ,数据均来自
4次取样的平均数。
表 2　菌根菌对南方根结线虫的影响
Table 2　Effect of VAMF on Meloidogyne incognia
处理
Treatment
10g根际土的
线虫数
Numbers of
nematode
线虫的侵染率/%
Penetration
rate
根样的虫瘿数
Number of gall
CK 803A 73.6A 52A
Gm 2230B 36.1B 25B
由表 2可知 ,在菌根化蕃茄苗上线虫的侵染率
和根样的虫瘿数显著下降 ,与对照形成极显著差异 。
但有趣的是 ,菌根化植株的根际土中的线虫不仅数
量更大 ,而且更活泼健壮 。显然 ,菌根的形成一方面
丰富了根际土的营养 ,促进了线虫的繁殖;另一方面
却形成了一道阻碍线虫的屏障 ,所以才会出现这一
结果 。
3)菌根菌对南方根结线虫发病指数的影响。收
获时 , CK 与 Gm各取 20棵植株的根样 ,洗净 ,计数
虫瘿 ,按虫瘿数计算其发病指数[ 7] 。由表 3 的数据
可以看出 ,接了菌根真菌的蕃茄根部的虫瘿数和发
病指数均显著低于对照。
表 3　菌根菌对南方根结线虫发病指数的影响
Table 3　Effect of VAMF on disease index of Meloidogyne incognia
处理
Treatment
植株数
Numbers of sample
根样虫瘿数
Numbers of gall
发病指数
Disease index
CK 20 16a 33.3a
Gm 20 8b 26.4b
2.3　经灭菌处理的土壤中 ,菌根菌对南方根结线虫
的影响
　　为排除土壤中其他土著生物的干扰 ,本试验也
检测了漏斗孢球囊霉在灭菌土壤中感染率的动态变
化。接种线虫一星期后 ,检测线虫的侵染率。线虫
对接种 Gm 的植株根部的侵染率为 56%,而 CK 达
72%,线虫在菌根的根部的侵染率比 CK 少 16%,这
与在未经灭菌处理的土壤中所得结果基本一致。这
也预示了菌根真菌应用于生产实践 ,防治线虫病害
的潜力 。为探求菌根真菌影响根结线虫的机制 ,还
观测了线虫幼虫在根的浸提物中的存活情况 。
南方根结线虫幼虫在蕃茄根的浸提物中的存活
情况 ,见表 4。
表 4　南方根结线虫幼虫在蕃茄根的浸提物中的存活
Table 4　Survival of nematode larve in the extract of sample root
处理
Treatment
存活百分数/ % Survival percentage
1d 2d 3d 4d 5d Average
CK 55 40 30 15 15 31
蒸馏水1)
Disti lled water
67.5 50 47.5 25 20 42
Gm 42.5 25 17.5 12.5 7.5 21
　　1)不加入根的浸提物 No ext ract of sample root
表4数据表明 ,经过 1 d后 ,菌根的浸提物约使
半数的幼虫死亡 ,而 CK根的浸提物却需 2 d才有半
数致死效应。5 d后 ,菌根浸提物中的幼虫存活率最
低 ,CK的次之 ,蒸馏水中的则最高。据此 ,可推测 ,
菌根中可能有某些杀线虫的物质。
3　讨　论
通常 ,泡囊丛枝菌根真菌在较贫瘠的土壤中才
能充分显示其促生作用。本试验所采用的菜园土的
土壤肥力是很高的 。其中 P 的含量达 128.36 mg/
kg 。这对发挥丛枝菌根真菌的作用无疑会产生负面
影响[ 8] 。幸运的是 , Glomus mosseae 93是一株耐高肥
力的菌株 ,在高含 P 量情况下也可成功侵染[ 9] 。无
论是在灭菌或是未灭菌的土壤中 , Glomus mosseae 93
的感染都经历一个发展-高峰-衰减的动态过程。土
壤中的线虫对菌根真菌的感染几乎不产生影响。
菌根菌与蕃茄形成菌根后 ,其外生菌丝通过扩
大吸收范围改善植物对营养及水分的摄取 ,从而对
蕃茄产生一定的促生作用 。在本试验中 ,接了丛枝
菌根真菌的蕃茄 ,较对照先开花结实;干物质重也显
著高于对照 。但在蕃茄的生长后期 ,由于钵容积的
限制 ,根系发展受到束缚 ,植株生长相应受限制 ,使
菌根真菌的促生作用未能充分发挥 。
蕃茄根部形成菌根后 ,其菌根际的线虫数量反
而多些 ,生长亦很活跃。这可能是因为丛枝菌根真
菌在根部成功定殖后 ,刺激植物生长 ,使根系的脱落
物和分泌物大量增加 ,丰富了根区营养 ,促进了线虫
的发展。因而 ,线虫表现得更活跃 。然而 ,线虫对植
物的入侵却因丛枝菌根真菌的定殖而显著下降。这
可能是因为丛枝菌根真菌在细胞内形成丛枝后产生
了诱导抗性 ,减少了线虫的入侵;或者是因为共生的
泡囊丛枝菌根真菌改变了植物的皮层结构 ,使其不
再适宜线虫的取食。另外 ,它还可以与寄生线虫竞
争皮层的入侵位点[ 1] ;也可能是因为共生的丛枝菌
27　第 1期 王艳玲等:A 菌根真菌对蕃茄线虫病的影响 　
根真菌改变了植物的代谢途径 ,使对线虫有抑制作
用的某些氨基酸(精氨酸 、苯丙氨酸 、丝氨酸)的含量
增加[ 3 ,10] ;还可能因为菌根植物扩大了对磷元素的
吸收 ,起到增补磷元素的作用 , 减轻线虫带来的损
失[ 11] 。
Gm 与CK根部的虫瘿数和发病指数的差异虽
已达显著水平 ,但仍不理想 。造成这种情况的原因
可能有以下几点:①土壤肥力太高 ,蕃茄本身长势
好 ,对病原有较强的耐受力 ,因而发病不够严重。 ②
在肥沃的土壤中 ,丛枝菌根真菌没有“尽”显其能 。
③试验前期 ,气候反常 ,温度低 ,线虫在土壤中活性
很低 ,不易侵染植物根部 ,也影响了虫瘿的形成。
参　考　文　献
1　胡正嘉 ,王　平.VA菌根真菌与植物病害的关系.见:李阜棣主
编.生命科学和土壤学中几个领域的研究进展.北京:农业出版
社 , 1993.202
2　Bagyaraj D J , Manjunath A , Reddy D D R.Interaction of vesicular-ar-
buscular mycorrhizae with root-knot nematode in tomato.Plant and Soil ,
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555～ 565
Effect of VA Mycorrhiza on Nematodiasis of Tomato
Wang Yanling　Hu Zhengjia
(Huazhong Agricultural University , Wuhan 430070 , China)
Abstract　Effects of mycorrhizal colonization by Glomus mosseae 93 on survival , penetration of Meloidogyne
incognita of tomato was studied.The number of gall formed on mycorrhizal plants was low.The penetration rate was
significantly lower than that of non-mycorrhizal plants.Root-extract from the mycorrhizal plants led to 50%mortality of
the nematode larve in only 1 d.The results also showed that Glomus mosseae93 could stimulate the growth of tomato.
Key words　tomato , VAMF-Glomus mosseae , Meloidogyne incognita
(责任编辑:张志钰)
28　　 华 中 农 业 大 学 学 报 第 19 卷