全 文 ：第 !" 卷 第 # 期
$ % & & 年 # 月
林 业 科 学
’()*+,)- ’)./-* ’)+)(-*
/012!"!+02#
-345!$ % & &
松材线虫与拟松材线虫迁移能力的比较&
马海宾&!$6梁6军&6吕6全&6张星耀&
"&5中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所 国家林业局森林生态学与森林保护学重点实验室6北京 &%%%B&#
$5中国林业科学研究院热带林业研究所6广州 ?&%?$%$
关键词’6松材线虫# 拟松材线虫# 迁移# 繁殖
中图分类号! ’"A72ʚ文献标识码!-666文章编号!&%%& @"!##"$%&&#%# @%&## @%!
收稿日期’ $%&% @%7 @&&# 修回日期’ $%&% @%? @%?&
基金项目’ 国家十一五科技支撑项目"$%%A -^L%#-&B&$ !科技部国际合作项目"$%%"L[^ 7%$"%$ &
&张星耀为通讯作者&
6’4+$/&%&’(’(:&I/$%&’(;,&#&%= ’57,/&(6"*$*2)",&0#$%6"-$,&$(2743,)/%2(’,&
EDeD=J=<&!$6 .=D<4k3<&6.w n3D<&6NKD<4H=<4MD0&
"&F?-;+$.-".*$( $&!./.-9$+-2.+;70,*(*2.+/.*$(! 1-2-/+"# L(2.*.3.-$&9$+-2.’"$%$6;!’()*+$(,-(./(0
>+$.-".*$(! A796V-*5*(6 &%%%B&# $F1-2-/+"# L(2.*.3.-$&D+$G*.*"/%9$+-2.;!A796 W3/(6U#$3 ?&%?$%$
;,)%/$1%’6,KF8=4;DS=0< DJ=1=SM0PVFP;%$G#*%32D*(32.#3(@-+6*OK00SOFTS=0V=SK D;S=P=T=D1=<0T31DS=0<5(08GD;FR V=SK VF,3"+$(/.32! VFP;%$G#*%32GDOOFR SK;034K DOK00SOFTS=0< 0P>F.#3(@-+6*
V=SK DK=4KF;OGFFR DTDGDT=SMSKD< SKDS0PVF,3"+$(/.32=< SKFOK00SOFTS=0< =< $% RDMOe0VFWF;!SKFOS;D=< 8^07 0PVF,3"+$(/.32OK0VFR
K=4KF;8=4;DS=0< DJ=1=SMSKD< O08FOS;D=GDOO=<4SK;034K OK00SOFTS=0< DP;%$G#*%32D<"= -’/2)’6V3+2/G#-%-("#32P;%$G#*%32# V3+2/G#-%-("#32,3"+$(/.32# 8=4;DS=0<# 831S=G1=TDS=0<
66松材线虫病!又称松树萎蔫病%松树枯萎病!
是由松材线虫 "V3+2/G#-%-("#32P;%$G#*%32$引起的
一种毁灭性森林病害& 松材线虫原来广泛分布于
北美地区!但在原产地并未造成严重危害& &B%?
年松材线虫病在日本发现后!导致当地松树严重
死亡!日本松树林遭受了毁灭性破坏 "杨宝君等!
$%%7$ & $% 世纪 #% 年代初!松材线虫病在我国南
京首次发现!而后快速蔓延!迄今成为我国最为严
重的林业外来有害生物!给松材线虫病害发生区
造成了严重的经济损失和生态环境压力 "张星耀
等!$%%7$ & 松材线虫病害系统存在复杂的互作关
系!包括松材线虫%拟松材线虫 "VF,3"+$(/.32$ %
寄主松树%媒介天牛%伴生细菌%树栖真菌及环境
因素!目前尚无有效的控制措施&
松材线虫的致病机制一直存在争论!主要有
.酶学说/%.空洞化学说/和 .毒素学说/& 松材线
虫的行为学同.空洞化学说/有着密切关联!成为松
材线虫病研究的热点问题之一& 松材线虫侵入松树
体内后的迁移和运动!导致木质部空洞化!乃至死
亡!直接影响着松树的发病过程")]FRD! &BBA$& 松
材线虫通过传播媒介!如松墨天牛 "E$($"#/,32
/%.-+(/.32$取食的松树枝条伤口侵入健康松树体内!
沿松树皮层和木质部的树脂道扩散"ED8=MD! &B#?#
[3]3RD! &BB"$!进而呈现不同的病理学反应& 研究
松树的抗病机制和松材线虫致病机制时!松材线虫
的运动行为常被作为重要的考虑因素& i]3 等
"&B#B$研究不同抗性松树对松材线虫反应时发现!
接种后$! K穿过煮沸过的松树枝段的松材线虫数大
于穿过活的松树枝段的线虫数!后人据此用接种后
$! K 穿过松树枝段的线虫数量作为松树抗性或线
虫致 病 力 的 评 价 指 标 " ,04DOK=-./%5! $%%7#
EDSO3仅用这一指标并不能完整反映线虫的迁移运动能
力!评价线虫的迁移行为时常出现相矛盾的结果&
因此!本研究在此基础上!选用穿过松树枝段的线虫
数量%线虫穿过松树枝段所需时间和枝段内繁殖能
力比较松材线虫和拟松材线虫的迁移运动能力!为
深入研究松材线虫在松树体内迁移扩散及致病机制
6第 # 期 马海宾等’ 松材线虫与拟松材线虫迁移能力的比较
奠定基础&
@A材料与方法
&2&6试验材料6试验用的松材线虫%拟松材线虫株
系来源见 表 &! 线 虫 繁 殖 用 灰 葡 萄 孢 "V$.+;.*2
"*(-+-/$菌株 (HC&$%&& 线虫株系和真菌菌株均保
存在中国林科院森林生态环境与保护研究所病
理室&
黑松">*(32.#3(@-+6*$枝条采自中国林业科学
研究院院内!黑松胸径约$? T8&
表 @A供试线虫株系
9$,E@A8"4$%’2")%/$&()5’/%")%
编号 +05 种类 ’GFT=FO 采集地 ’=SF 寄主树种 e0OS
Q^%& 松材线虫 VFP;%$G#*%32 浙江 NKFX=D<4 黑松 >F.#3(@-+6*
Q^%$ 松材线虫 VFP;%$G#*%32 浙江舟山 NK03OKDF,/22$(*/(/
Q^%7 松材线虫 VFP;%$G#*%32 广东 :3D<4R0<4 马尾松 >F,/22$(*/(/
Q^%! 松材线虫 VFP;%$G#*%32 广州 :3D<4\K03 马尾松 >F,/22$(*/(/
Q^%? 松材线虫 VFP;%$G#*%32 台湾 ,D=VD< 木质包装 I00RMGDT]=<4
Q^%A 松材线虫 VFP;%$G#*%32 云南畹町 IDFS-2*;/ WD;5%/(6@*/(-(2*2
8^%& 拟松材线虫 VF,3"+$(/.32 安徽 -F,/22$(*/(/
8^%$ 拟松材线虫 VF,3"+$(/.32 广州花都 e3DR3! :3D<4\K03 马尾松 >F,/22$(*/(/
8^%7 拟松材线虫 VF,3"+$(/.32 辽宁大连 LD1=D8^%! 拟松材线虫 VF,3"+$(/.32 法国 [;D&2$6试验方法6&$ 线虫繁殖6选用本研究室分离
保存的灰葡萄孢 "V$.+;.*2"*(-+-/$接种在马铃薯葡
萄糖琼脂"ZL-$平板培养基上!待菌丝长满平板后
备用& 供试线虫选用本研究室收集保存的松材线虫
和拟松材线虫株系& 用混合消毒法对线虫进行表面
消毒 "杨宝君等! $%%7 $! 贝尔曼漏斗 法分 离!
$ %%% ;-8=< @&离心? 8=<或静止 7 b! K!弃上清!浓
缩收集线虫# 以无菌水为介质配成松材线虫液& 线
虫纯化后于室内用真菌培养繁殖& 用无菌水调整线
虫液含量为 &2% 9&%7 条-8.@&!? c保存备用&
$$ 植物材料准备6选天气晴朗的上午采集黑
松 ! 年生枝条!松枝直径约& T8# 用无菌水冲洗枝
条表面!洗净后在水中剪成? T8长的小段!用滤纸擦
干!备用& 试验前用贝尔曼漏斗法确认黑松枝段内
无松材线虫&
7$ 线虫迁移能力6将线虫液含量调整为&2% 9
&%7 条-8.@&备用& 将7 T8长的乳胶管套在松枝上
端!取灭菌后脱脂棉放到乳胶管内!滴入$%% %.混
匀的线虫液!用脱脂棉塞上乳胶管上端!滴加无菌水
保湿"王翔凤! $%%"$& 将松枝下端插到盛有& 8.
无菌水的?% 8.带盖锥形离心管中& 置于恒温培养
箱$? c保湿培养!每A K收集检查 & 次下端水液!显
微镜下观察测算线虫数量及虫龄!记录线虫各株系
最早游出线虫时间& 接种 $% 天后用贝尔曼漏斗法
收集枝段内线虫!计数& 每个线虫株系接种 7 条黑
松枝段!7 次重复& ’-’ 统计分析软件对各项数据
进行统计分析和差异显著性检验&
>A结果与分析
$2&6不同线虫株系穿过黑松枝段的时间6不同线
虫株系穿过黑松枝段的时间如图 & 所示& 在所有供
试线虫中!松材线虫 Q^%$ 株系在接种&# K后能够穿
过黑松枝段!在锥形管下端无菌水中被检出& 拟松
材线虫 8^%7 和 8^%! 株系穿过黑松枝段所需时间
较长!直到接种后B$ K才能在锥形管下端无菌水中
检出线虫& 供试松材线虫 Q^%? 株系接种后"$ K才
能检出线虫!所需时间比拟松材线虫 8^%$ 的A# K
长& 试验中 Q^%&! Q^%$! Q^%7! Q^%!! Q^%A 共 ? 个松
材线虫株系穿过黑松枝段时间均短于所有 ! 个拟松
材线虫株系的穿过时间&
图 &6不同线虫株系迁移出黑松枝段时间
[=45&6,=8F0P>F.#3(@-+6*OK00SOFTS=0<
$2$6不同线虫株系初期穿过黑松枝段的数量6初次
镜检发现有线虫从黑松枝段中迁移出来后!立即显微
计数迁移出的线虫数量"图 $$& 所有供试线虫中!松
材线虫株系 Q^%& 初期迁移出黑松枝段的数量最多!
为""27 o&2?$条!明显高于其他线虫株系!但仅是同
B#&
林 业 科 学 !" 卷6
拟松材线虫 8^%&! 8^%7! 8^%! 迁移出数量差异显著
">f%2%?$# 拟松材线虫 8^%& 初期迁移出黑松枝段
数量最少!为"!2% o&2%$条& 除松材线虫 Q^%7 迁移
出数量为"!2" o%2A$条!少于拟松材线虫 8^%$ 的
"?2% o&2%$条外!松材线虫初次检出穿过黑松枝段数
量均多于拟松材线虫株系& 同 $2& 结果比较发现’
最早穿过黑松枝段的 Q^%$ 株系!其迁移出数量并不
是最多的# 8^%7 株系穿过黑松枝段时间是所有供试
线虫中最长的!初期检出数量亦是最少的&
图 $6不同线虫株系初期迁移出黑松枝段数量
[=45$6+38JF;0P>F.#3(@-+6*OK00SOFTS=0<
$276不同线虫株系在黑松枝段内的种群繁殖6接种
后 $% 天!用贝尔曼漏斗法分离收集黑松枝段内线虫!
统计分析不同线虫株系的种群繁殖结果"图 7$& 松
材线虫 Q^%$ 株系是供试所有线虫株系中繁殖数量最
高的!其繁殖倍数达到 &? 倍!线虫种群数量达到7 %%%
条! 繁殖倍数最低的是拟松材线虫 8^%! 株系!繁殖
倍数仅为 &2A 倍!线虫种群数仅为 777 条& 松材线虫
Q^%$ 的繁殖数量显著高于除 Q^%7 之外的其他线虫
株系">f%2%?$& 供试松材线虫 Q^%&! Q^%$! Q^%7!
Q^%!! Q^%? 株系的繁殖数量亦显著高于除 8^%7 外的
7 个拟松材线虫株系繁殖数量">f%2%?$&
图 76不同线虫株系在黑松枝段内繁殖数量
[=4576+38JF;0P>F.#3(@-+6*OK00SOFTS=0<
BA结论与讨论
本研究比较了松材线虫和拟松材线虫株系在黑
松枝段内的迁移运动能力& 运用线虫穿过黑松枝段
的时间%初期迁移出线虫数量及线虫在黑松枝段内
的种群繁殖数量 7 个指标综合评价松材线虫与拟松
材线虫的迁移运动能力& 结果显示’ 整体上松材线
虫在黑松枝段内迁移运动能力比拟松材线虫强& 但
是具体用其中一个指标评价!不同线虫株系的表现
并不一致& 本试验拟松材线虫株系 8^%$ 在穿过黑
松枝段时间和初期迁移出数量 $ 个指标上表现分别
短于松材线虫株系 Q^%? 和超过 Q^%7# 拟松材线虫
8^%7 在种群繁殖指标上不仅与其他 7 个拟松材线
虫株系繁殖数量差异达到显著水平">f%2%?$!而
且同一个松材线虫株系的繁殖数量也达到显著水平
差异">f%2%?$&
松材线虫的致病性在病理学的范畴内具有群体
效应!只有当松材线虫种群数量达到一定水平时寄
主树才会表现发病症状& 运动行为是松材线虫致病
性的一种表现!受多种因素影响& 苏胜荣等"$%%"$
研究发现’ 松材线虫接种 & 年生抗性黑松苗! 初期
松材线虫在树体内的数量少于在感病黑松体内的数
量!移动速度慢# 随着时间的推移!线虫开始繁殖!
扩散能力增强& 谈家金等 "$%%B$报道松树体内挥
发物 1@蒎烯能够抑制松材线虫繁殖!但同时可增
强线虫活力以及具有诱集诱线虫的作用& 因此!寄
主松树对松材线虫的迁移运动能力有明显的影响&
iRD<=等"&B#?$发现松材线虫和拟松材线虫的迁移
扩散能力同线虫毒力之间有正相关性& 但 ,04DOK=
等"$%%7$的研究推翻了这一结论!发现线虫毒力同
线虫迁移扩散相关性并不明显!原因可能在于线虫
在枝段内轴向和径向的扩散是不同的作用机制& 松
材线虫重要行为之一(((聚集在松墨天牛蛹室周
围!其原因在于蛹室中具有较高含量的棕榈酸等不
饱和脂肪酸及较高的含水率!同时寄主松树%松墨天
牛和松材线虫之间存在着一些化学信息传导信号
"ED8=MD-./%5! &B"$# EDMD\D]=! &B"" $& ’K0SD等
"$%%%$研究发现低温能够降低松材线虫的运动
能力&
本研究表明’ 仅以接种后 $! K 穿过松树枝段的
线虫数量作为评价指标!并不能正确反映寄主松树
抗性或者松材线虫的致病力& 本实验室前期研究发
现’ 松材线虫分泌纤维素酶活力同其致病力有着密
切关系"马海宾等! $%%B$& 因此!评价线虫迁移运
动能力同线虫毒力的关系!应该综合考虑线虫分泌
致病性相关酶%迁移速度%群体迁移数量及繁殖能力
等& 本研究结果基于试验材料为黑松枝段!并且部
分线虫株系的毒力尚未接种寄主松树验证!下一步
%B&
6第 # 期 马海宾等’ 松材线虫与拟松材线虫迁移能力的比较
还需要开展接种松苗等相关工作!以提供进一步的
科学数据支撑上述结论&
参 考 文 献
马海宾! 梁6军!吕6全!等5$%%B5松材线虫与拟松材线虫分泌的纤
维素酶系研究2林业科学研究!$$"7$ ’ 7B" @!%%5
苏胜荣!叶健仁5$%%"5松材线虫在抗性黑松体内移动及寄主水势变
化5南京林业大学学报!7&"!$ ’ &$? @&$"5
谈家金!郝德君!潘玉雯!等5$%%B5几种松树挥发物对松材线虫行为
的影响5东北林业大学学报!7""&$$ ’ ?# @?B5
王翔凤5$%%"5高压脉冲电流对松材线虫病主要生物因子的效应研
究5中国林业科学研究院硕士学位论文5
杨宝君!潘宏阳!汤6坚!等5$%%75松材线虫病5北京’ 中国林业出
版社5
张星耀!骆有庆5$%%75中国森林重大生物灾害5北京’ 中国林业出
版社5
[3]3RDj5&BB"5ZKMO=0104=TD1G;0TFOO0PSKFOM8GS08RFWF10G8F;FO=OSDYFOFD;TK! $"7$ ’ &"& @&#&5
)]FRD,5&BBA5HM1F8RMOP3>*(32.#3(@-+6*=< ;F1DS=0< S0QM1F8 TDW=SDS=0< D-<< ZKMS0GDSK01’0TkGED8=MDC! *" +F8DS0RD’ -GKD1F"(01F0GSF;D< (F;D8JMT=RDF$5+F8DS0104=TD! &#’ &?B @&A$5
ED8=MDC5&B#?5)<=S=D1GDSK0104=TD1TKD<4FODG=P;%$G#*%325-<< ZKMS0G0DSK01’0TkGEDSO3OMOSF8=TR=OGF;OD10PV3+2/G#-%-("#32P;%$G#*%32JM>*(320-(2*&%$+/5
-GG1*E=MD\D]=E5&B""5LFG0O=S0PPDSMDT=RO=< SKFVD10PG3GD1TKD8JF;
8DRF JM E$($"#/,32 /%.-+(/.325 k kG< I00R YFO ’0T!
$7"A$ ’ 7%" @7&&5
iRD<=j!’DOD]=’!+=OK=MD8DC! -./%5&B#?5*D;1MOM8GS08RFWF10G8F0PSKFG=V00R k03;i]3 e!’K=;D=OK=,! (K=]D8DSO3 j5&B#B5-TS=WFRFPF0P;FO=OSDkG’K0SDk! ,04DOK=j5$%%%5,F8GF;DS3;FFPFTSO0< SKFS;DV3+2/G#-%-("#32 P;%$G#*%32" +F8DS0RD’ -GKD1FE$($"#/,32/%.-+(/.32"(01F0GSF;D< (F;D8JMT=RDF$5k+F8DS01!
7$"&$ ’ &&% @&&A5
,04DOK=j!EDSO3DJ=1=SM0PV3+2/G#-%-("#32P;%$G#*%32DJM>*(320-(2*&%$+/5+F8DS0104M!?"!$ ’ ??B @?A!5
!责任编辑6朱乾坤"
&B&