全 文 ：茉莉酸甲酯和水杨酸对黄瓜根结线虫的防治
刘庆安 1, 2 , 甘立军1 , 夏凯 1＊
(1.南京农业大学生命科学学院 , 江苏 南京 210095;2.安徽科技学院园艺系 , 安徽 凤阳 233100)
摘要:以黄瓜为材料 , 研究了根结线虫对内源茉莉酸和水杨酸含量的影响 , 并进行了初步的防治研究。结果表明 , 接种
根结线虫后 16h, 黄瓜叶片中的茉莉酸含量急剧上升 , 上升幅度为对照的 8.2倍;水杨酸含量也有显著上升的趋势 , 并
在侵染后 24h达到对照的 5.02倍。田间试验表明 , 50 mg· L-1茉莉酸甲酯和 50 mg· L-1水杨酸混合溶液处理 , 能有效
地防治黄瓜根结线虫病的发生 , 并使黄瓜产量增加 27.85%。
关键词:根结线虫;黄瓜;茉莉酸;水杨酸
中图分类号:S432.9+5　　　文献标识码:A　　　文章编号:1000-2030 (2008)01-0141-05
Efectsofmethyljasmonateandsalicylicacidonthecontrolof
Meloidogynespp.incucumber(CucumissativusL.)
LIUQing-an1, 2 , GANLi-jun1 , XIAKai1＊
(1.CollegeofLifeSciences, NanjingAgriculturalUniversity, Nanjing210095, China;
2.DepartmentofHorticulture, AnhuiScienceandTechnologyUniversigy, Fengyang233100, China)
Abstract:Endogenousjasmonicacid(JA)andsalicylicacid(SA)contentweredetectedinleavesofcucumberinfectedby
Meloidogynespp..Theeffectsofexogenousmethyljasmonate(MeJA)andSAonthecontrolofMeloidogynespp.werealsoinves-
tigated.TheresultsshowedthatMeloidogynespp.causedan8.2-foldincreaseinJAcontent16hafterinoculation, anda5.02-fold
increaseinSAcontent24 hafterinoculation.Infieldtests, amixturesolutionof50 mg· L-1 MeJAand50 mg· L-1 SAwas
effectiveincontrolMeloidogynespp.andcauseda27.85% increaseincucumberproductivity.
Keywords:Meloidogynespp.;cucumber(CucumissativusL.);jasmonicacid;salicylicacid
根结线虫 (Meloidogynespp.)是严重影响黄瓜生产的重要病害之一 , 可造成黄瓜产量损失高达
30% ～ 50%, 严重时减产 60%以上甚至绝收 。根结线虫的危害同时也加重了枯萎病 、 根腐病等土传性
真菌病害和部分细菌病害的发生[ 1] 。长期以来 , 防治根结线虫病主要采用抗病品种和进行化学防治 [ 2] 。
但是由于抗病育种工作上的某些局限性以及使用化学杀线虫剂的残留 、残毒 、 污染环境等问题 , 寻求新
的防治途径已是当务之急 。
茉莉酸 (jasmonicacid, JA)和水杨酸 (salicylicacid, SA)作为新型的植物激素 , 在激活植物一
系列抗病虫防卫反应中起重要的信号分子作用 。在病虫害逆境下 , 植物通过茉莉酸信号激活植物体内相
应的防御基因表达 , 诱导植物产生各种防御化学物质 , 如生物碱 、多酚氧化酶 (polyphenoloxidases,
PPO)、蛋白酶抑制剂 (proteinaseinhibitors, PI)等 , 从而提高植物对害虫的直接防御能力[ 3] 。另外 ,
病虫害激发植物茉莉酸 、 茉莉酮 、 水杨酸甲酯 、 茉莉酸甲酯 (methyljasmonate, MeJA)和乙烯等挥发
性有机化合物 , “通知 ” 邻近植物打开防御害虫攻击系统 , 并能够引诱寄生性或捕食性天敌 , 从而达到
间接防御的目的 [ 3] 。 SA还能诱导一些防御基因的表达 , 激活植物过敏反应 (hypersensitiveresponse,
HR)和系统获得性抗性 (systemicacquiredresistance, SAR)[ 4-5] 。
笔者通过研究 JA和 SA在黄瓜抗根结线虫病中的作用 , 以探索在黄瓜生产中采用天然植物激素来
进行线虫防治的可行性。
　　收稿日期:2006-12-10
　　作者简介:刘庆安 , 硕士研究生。＊通讯作者:夏凯 , 教授, 硕士生导师 , 主要从事植物激素生理和生物技术研究 ,
Tel:025-84396069, E-mail:zhish@njau.edu.cn。
　南京农业大学学报　2008, 31 (1):141-145JournalofNanjingAgriculturalUniversity
1　材料与方法
田间试验在江苏连云港瑞辰农业实业有限公司蔬菜大棚基地进行。播种前采用 5点取样法取 15 cm
土层 , 室内离心漂浮分离法 [ 6]分离线虫 , 并进行鉴定 [ 7] 。显微镜下统计土壤线虫密度为 243条 ·mL-1。
田间小区每小区长 9m, 宽 1.2 m, 小区分布完全随机排列 , 每小区种植黄瓜 50株。
取田园土经 160℃高温高压灭菌 30 min后 , 太阳下晒干 , 粉碎过筛;河沙过筛后在 120 ℃烘箱中
高温灭菌 20min。取田园土 、河沙和黑炭肥料土按 2∶2∶1 (质量比)混合作为盆钵试验用土 。盆钵高 12
cm, 直径 16cm。
1.1　试验材料
挑取连云港病株根结中的卵块 , 接种盆钵番茄 (苏抗 8号), 约 45 ～ 50d后 , 待番茄根系出现明显
根瘤时 , 取出根系。参照刘维志[ 6]根结线虫接种技术收集二龄幼虫 , 计数备用。神农津研 4号黄瓜 , 盆
钵种植 。幼苗生长至六叶期时 , 每盆接种 2 000条 2龄幼虫 , 以注入清水为对照 , 然后用土掩埋。每周
浇施 1/2 Hoagland营养液 2次 。
1.2　试验试剂
茉莉酸甲酯 (分析纯 , 购自日本和光纯药工业株式会社);水杨酸 (分析纯 , 购自中国医药集团上
海化学试剂公司);阿维菌素原药 (98%, 购自河北威远生物化工有限公司), 以上 3种试剂均先用少
量乙醇溶解 , 然后配成不同浓度的水溶液 。 1.8%阿维菌素乳油 (市售), 用水稀释 2 000倍喷施土壤 。
1.3　试验方法
1.3.1　根结线虫对黄瓜内源茉莉酸 、水杨酸含量的影响　线虫接种后 48h内 , 每隔 4 h取黄瓜第 4片
真叶 , 称取 0.5g(鲜重), 准确至 0.1 mg, 分 3次加入预冷的 80%甲醇共 4 mL, 在弱光下分次冰浴研
磨 , 将匀浆液倒入离心管中 , 于 4 ℃ 12 000 g离心 10 min, 上清液即为激素粗提液。用酶联免疫法
(ELISA)分别测定 JA、 SA含量 [ 8-9] , 每处理 3次重复。
1.3.2　盆钵及田间防效试验　盆钵试验中 , 接种前 48 h分别用 5、 50、 500 mg· L-1 MeJA和 5、 50、
500mg· L-1 SA对六叶期黄瓜进行灌根处理 , 以清水处理为对照 , 以 0.5和 2.0 mg· L-1阿维菌素原药
处理为对照药剂 。以后每周灌根处理 1次 , 以加强药效。 45d后统计植株病情指数 , 记录根结上的根结
数及卵块数 , 并计算各处理对根结形成及卵块形成的抑制率 。每处理重复 3次 。
田间防效试验分 3次喷施或灌根处理 , 处理时间为幼苗期 9月 10日 、 抽蔓期 9月 28日 、 初瓜期 10
月 22日 。喷施处理:A:50mg· L-1 MeJA, B:500 mg· L-1 MeJA, C:50 mg· L-1 SA, D:50 mg·
L-1 MeJA+50 mg· L-1 SA, E:500 mg· L-1 MeJA+50 mg· L-1 SA, 以清水为对照;灌根处理:A:
50 mg· L-1 MeJA, B:500 mg·L-1 MeJA, C:50mg· L-1 SA, D:50mg·L-1 MeJA+50 mg·L-1 SA,
E:500mg·L-1 MeJA+50mg· L-1 SA, F:1.8%阿维菌素乳油 , 以清水为对照。每个处理 4个小区重
复 。参照方中达 [ 10]及鄢小宁等[ 11]的根结线虫指数分级方法分级:0级:无根结及卵块形成;Ⅰ级:有
少数根结 , 根系上有 1 ～ 2个根结;Ⅱ级:大部分根上有根结 , 根系上有 3 ～ 30个根结;Ⅲ级:在虫瘿
上再次根结 , 根系上有 31 ～ 100个根结;Ⅳ级:根结相互连接成为团块 , 根结数大于 100。计算病情指
数及防效。
病情指数 =∑(各级植株数 ×级数)/(调查总株数 ×4)×100%
防效 =(对照病情指数 -处理病情指数)/对照病情指数 ×100%
1.4　数据处理
差异显著性分析利用 Excel程序作单因素方差分析;相关显著性测定应用 SPSS11.0统计软件分析 。
2　结果与分析
2.1　根结线虫 (Meloidogynespp.)对黄瓜 JA和 SA含量的影响
2.1.1　对 JA含量的影响　从图 1-A可以看出 , 黄瓜在接种根结线虫后 16h和 36h, 叶片的 JA含量
出现 2个峰 , 含量分别为 69.03和 61.13nmol·g-1 , 为对照的 8.2倍和 8.1倍 , 之后含量下降到初始水平。
在接种后 48h内 , 对照叶片的 JA含量保持在一个较为稳定的水平 , 变化范围为 3.27 ～ 8.56nmol·g-1。
2.1.2　对 SA含量的影响　从图 1-B可以看出 , 在接种根结线虫后 12h和 24 h, 黄瓜叶片的 SA含量
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分别出现次峰和主峰 , 含量分别为 32.12和 86.05 nmol· g-1 , 为对照的 1.78倍和 5.02倍。在接种后
48 h内 , 对照的 SA含量一直稳定在 15.90 ～ 21.47nmol·g-1范围内。
图 1　根结线虫对黄瓜叶片茉莉酸 (JA)(A)和水杨酸 (SA)(B)含量的影响
Fig.1　EfectsofMeloidogynespp.onjasmonicacid(JA)(A)andsalicylicacid(SA)(B)
contentincucumberleaves
2.2　温室盆钵防效试验
　　由表 1可以看出 , 相对于对照药剂阿维菌
素和对照清水处理 , MeJA和 SA处理对黄瓜根
结线虫病均具有较好的防治效果 , 其中 500
mg·L-1的 MeJA防治效果最佳 , 50 mg· L-1
MeJA和 500mg·L-1 SA也明显抑制了根结和
卵块的形成 。这表明 , MeJA和 SA可以显著抑
制根结线虫的根结和卵块形成 , 降低根结线虫
的群体数量 , 从而达到控制病害的目的。试验
中观察发现 , 500 mg· L-1 SA对六叶期黄瓜
幼苗具有轻微的伤害 , 黄瓜叶片出现轻微的小
黄斑点 。其余浓度处理没有药害出现。因此 ,
50、 500 mg· L-1MeJA和 50 mg· L-1SA对防
治黄瓜根结线虫病是较适宜的 。
2.3　田间防效试验
由表 2可以看出 , 大田试验喷施叶面处理
中 , 质量浓度较高的 MeJA和 SA对黄瓜根结线
表 1　不同处理对黄瓜根结线虫病的盆钵防效试验
Table1　ThecontrolefectsofdiferenttreatmentsonMeloido-
gynespp.incucumber
处理
Treatment
ρ/
mg· L-1
病情指数
Disease
index
根结形成抑制
率 /% Control
eficacyofrootknots
卵块形成抑制
率 /% Control
eficacyofeggs
MeJA 5 Ⅲ 35.9DE 32.3DE
50 Ⅲ 75.2BC 72.6BC
500 Ⅱ 85.1B 82.7B
SA 5 Ⅳ 22.6E 20.8E
50 Ⅲ 47.2D 44.5D
500 Ⅲ 65.2C 61.3C
阿维菌素 0.5 Ⅳ 26.9E 25.3E
Avermectin 2.0 0 100A 100A
清水
Water Ⅳ — —
　　注: 1)同列不同大写字母表示在 0.01水平上差异显著。 Diferent
capitalletersinthesamecolumnmeansignificantdiferenceat
0.01level.
2)MeJA:茉莉酸甲酯 Methyljasmonate.Thesameasfolows.
虫具有较好的防治效果 , 但对产量造成一定影响。如喷施处理 A、 B、 C、 D、 E与对照相比 , 瓜条数增
加率分别为 4.16%、 -4.86%、 -1.73%、 -2.94%、 -12.43%;小区产量增加率分别为 1.57%、
-0.74%、 -4.37%、 -8.24%、 -17.01%, 但是各个处理与对照之间的瓜条数及产量差异不显著 。
表 2　不同喷施处理防治黄瓜根结线虫病的田间试验结果
Table2　Thefieldresultofdiferentfoliage-spraytreatmentsonthecontrolofMeloidogynespp.incucumber
编号
Number
喷施处理
Foliage-spraytreatment
病情指数 /%
Diseaseindex
盛瓜期
Fruitstage
起田期
Laststage
防效 /%
Controleficacy
盛瓜期
Fruitstage
起田期
Laststage
瓜数 /条·小区 -1
Fruits
产量 /kg·小区 -1
Yield
A MeJA(50mg· L-1) 69.38 68.24 -6.85 -2.82 176.58±45.74 28.33±6.07
B MeJA(500mg· L-1) 53.75 56.90 17.22 14.27 161.28±34.06 27.69±4.03
C SA(50mg· L-1) 60.00 57.82 7.59 12.87 166.59±19.39 26.67±3.17
D SA(50 mg· L
-1) +
MeJA(50mg· L-1) 46.10 56.28 29.00 15.20 164.54±7.41 25.59±1.07
E SA(50 mg· L-1) +MeJA(500mg· L-1) 50.00 52.87 22.99 20.34 148.45±4.13 23.15±0.29
CK 清水 Water 64.93 66.37 169.52±28.80 27.89±4.40
·143·第 1期　　　　　　　　　　　　　刘庆安等:茉莉酸甲酯和水杨酸对黄瓜根结线虫的防治
　　但是 , 由表 3田间灌根数据可以看出 , 就防效而言 , 灌根处理 A、 B、 D、 E均具有较好的效果 , 明
显优于对照药剂 1.8%阿维菌素乳油处理及对照清水处理。同时 , 处理 A、 B、 D、 E小区的瓜产量分别
比对照小区增加了 22.86%、 17.81%、 27.85%和 14.73%。综合考虑产量和防效 , 组合 D小区的产量
比对照增加 27.85%, 而防效稳定在 30.78% ～ 44.44%之间 , 是较为理想的防治组合 。
表 3　不同灌根处理防治黄瓜根结线虫病的田间试验结果
Table3　Thefieldresultofdifferentroot-pouringtreatmentsonthecontrolofMeloidogynespp.incucumber
编号
Number
灌根处理
Root-pouringtreatment
病情指数 /%
Diseaseindex
盛瓜期
Fruitstage
起田期
Laststage
防效 /%
Controleficacy
盛瓜期
Fruitstage
起田期
Laststage
瓜数 /条·小区 -1
Fruits
产量 /kg·小区 -1
Yield
A MeJA(50mg· L-1) 53.13 58.43 26.43 23.50 229.74±9.13A 34.46±1.37A
B MeJA(500mg· L-1) 45.10 53.00 37.69 30.61 220.30±6.44AB 33.05±0.86AB
C SA(50mg· L-1) 61.33 64.33 15.08 15.78 224.30±8.51AB 33.63±2.21AB
D SA(50 mg· L
-1) +
MeJA(50mg· L-1) 50.10 52.87 44.44 30.78 239.09±12.70
A 35.86±1.76A
E SA(50 mg· L
-1) +
MeJA(500mg· L-1) 46.10 56.28 36.17 26.32 214.54±9.26
AB 32.18±1.39AB
F 1.8%阿维菌素乳油
1.8%Avermectin 64.83 68.7 10.23 10.05 209.80±8.60AB 31.47±1.29AB
CK 清水 Water 72.22 76.38 187.51±21.00B 28.05±3.15B
3　讨论
试验结果表明 , 根结线虫的侵染诱导黄瓜叶片中的内源茉莉酸和水杨酸含量急剧上升 , 可能由此启
动了茉莉酸及水杨酸信号途径 , 从而激活黄瓜体内相关防御基因的表达。
本研究表明 , 外源 MeJA和水杨酸对于根结线虫病具有很好的防治效果 , 能够显著抑制根结及卵块
的形成 。Cooper等[ 12]研究表明 , JA能够诱导番茄对根结线虫的系统获得性抗性。 Soriano等[ 13-14]研究
表明 , 外源 MeJA灌根处理可以诱导菠菜和燕麦对线虫的抗性 。Omer等 [ 15]也发现 , 对葡萄进行 JA诱导
处理 , 可以降低葡萄根瘤蚜虫的危害 。
本研究发现 , 外源 MeJA和水杨酸灌根处理可以较好地防治根结线虫 , 增加产量 , 减少经济损失 。
近来很多研究发现 , 茉莉酸可以影响根系的生长与发育 , 调控了侧根发生[ 16]及根毛形成 [ 17] , 并刺激根
系一些次生代谢物的生成 [ 13 -14] , 这些都会对根结线虫在根系的寄生状态产生影响 。我们还发现 , 较低
浓度的外源 MeJA和 SA混合灌根处理 , 显著降低了病情指数 , 提高黄瓜经济产量 。 Mur等 [ 18]以烟草和
拟南芥为材料 , 同样发现了 JA和 SA在逆境胁迫中的协同效应。 Niki等 [ 19]认为 , 细胞分裂素可能调控
了逆境胁迫下的植物内源 JA和 SA水平 , 起到了信号开关 (signalswitch)的作用 , 将信号传递到适当
的途径 。
总之 , 外源 MeJA和 SA可以较好地防治黄瓜根结线虫病 , 降低对杀虫剂的依赖程度 , 避免污染环
境 , 减少根结线虫危害造成的经济损失。
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责任编辑:夏爱红
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