全 文 :文章编号:1001-4829(2003)02-0066-04
收稿日期:2003-02-09
作者简介:李树庆(1976-),男 ,广西合浦人 , 硕士 ,现从事出入
境植物检疫工作。
香蕉根结线虫生物学特性研究
李树庆1 ,刘志明2 ,韦 刚3
(1.防城港出入境检验检疫局 ,广西 防城港 538001;2.广西农科院植保所 ,广西 南宁 530007;3.广西大学农学院 ,广西 南宁
530005)
摘 要:香蕉根结线虫(Meloidogyne incogni ta Chitw ood)在广西南宁一年内发生 9代 ,完成一代大约需要 30 ~ 54 d ,有明显的世代
重叠现象 ,以各种虫态在病根和土壤中越冬。根结线虫生活史历期长短以及在土壤中消长规律与温度和降雨量密切相关。根结
线虫在平均日温为 13.5 ℃下完成寄生阶段生活史约需 34 d。对卵发育的研究表明卵发育的适温范围为 20~ 30 ℃。
关键词:香蕉;根结线虫;生物学特性
中图分类号:S432.4+5;S667 文献标识码:A
A study on the biological characters of banana root-knot nematode ,
Meloidogyne incognita Chitwood
LI Shu-qing1 , LI U Zhi-ming2 ,WEI Gang3
(1.Fanchenggang Bureau of Ent ry-Exit Inspect ion and Quanrant ine , Fangchenggang 538001 , China;2.Inst itute of Plant Protection ,
Guangxi Academy of Agricultu ral Sciences , Nanning 530007 ,China;3.C ollege of Agronomy , Guangxi University , Nanning 530005 , China)
Abstract:The banana root-knot nematode (Meloidogyne incognita Chitw ood)occurred for nine generations a year in Nanning Guangxi.
The duration of a generation w as about 30~ 54 days and generat ions overlapping occu rred obviously.The durat ion of a generation and the
population fluctuation in soil were closely correlated w ith the tem perature and rainfall.When average dai ly temperatu re was below 13.5 ℃,
the root-knot nematode finished it s postinfect ion development wi thin 34 days.T he opt imum temperature for the development of eggs was
20~ 30 ℃.
Key words:banana;Meloidogyne incogn ita C hintw ood;biological characters
近年来 ,随着香蕉组培苗生产的迅速发展和大
力推广 ,香蕉种植面积越来越大 ,线虫病害普遍发
生 ,特别是香蕉根结线虫病极为严重 ,受害香蕉根部
形成根结 ,须根少 ,变黑褐色 ,严重时表皮腐烂 ,使植
株生长缓慢 、发育不良。
目前国内外有关香蕉根结线虫的研究 ,大多侧
重于种类鉴定 ,种群分布 ,化学防治和抗病品种筛选
等方面 ,缺乏对生物学特性的系统研究。鉴于香蕉
根结线虫病发生越来越严重 ,我们于 2000 ~ 2001年
在南宁开展了香蕉根结线虫病的研究。本文报道香
蕉根结线虫的生物学特性研究结果 ,以为有效防治
香蕉根结线虫提供依据。
1 材料与方法
1.1 虫源的采集
于南宁市广西大学东校园内的香蕉组培苗圃 ,
选 200株带有南方根结线虫病根和病土的威廉斯组
培香蕉营养杯苗 ,备用 。
1.2 病蕉苗的培育
2000年 9月下旬 ,将带有根结线虫的香蕉苗移
栽到装有灭菌土的花盆中 ,花盆规格为 21.7cm ×20
cm ,每盆 1苗 ,常规管理 ,备用。
1.3 生物学特性测定
1.3.1 越冬虫态及场所 2000年 12月 ~ 2001年
3月每月调查 3次 ,每次用 5点取样法取 5株土样
100mL 和根样 2 g ,调查各种虫态数量 ,确定其越冬
虫态及场所[ 5] 。
1.3.2 根结线虫发生世代和每代历期的调查 自
2000年 12月至 2001年 12 月 ,在病苗圃定点调查。
用 5点取样法 ,取香蕉根和根际土 ,每点 1株。每 5
d取样 1次 ,每次每株取根际土 100 mL ,混匀后取
100mL 用改良贝曼漏斗法分离土壤中的二龄幼虫 ,
记录其数量 ,根据土壤中二龄幼虫数量达到的峰值
的次数推算发生代数和每代历期 。每次在每株挖取
香蕉根 2 g ,5点混匀后取 2 g ,在解剖镜下直接解剖
66
西 南 农 业 学 报
Sou thw est China Journal of Agricultural S ciences
2003年 16卷 2期
Vol.16 No.2
DOI :10.16213/j.cnki.scjas.2003.02.017
病根 ,观察并统计病根中成熟雌虫 、二龄幼虫 、三四
龄幼虫和未成熟雌虫的数量 ,并计算每次成熟雌虫
和二龄幼虫分别占总量的百分率 ,用以推算线虫的
发生盛期[ 6 , 7] 。
1.3.3 根结线虫寄生阶段发育观察 用 12 cm ×
13 cm 的育苗袋 ,装满经消毒的沙壤土(沙:土 =2:
1), 每袋种香蕉苗 1 株 , 30 d后每株接种幼虫 500
条 ,置塑料大棚中培育。接种后第 2 d开始取样 ,以
后每 2 d取样 1次 ,每次 1株 ,直接解剖根观察各虫
态并记录其数量 。
1.3.4 温度对卵孵化的影响 温度设定为 10 、15 、
20 、25 、28 、30 、35 ℃7个梯度 。取干净的载玻片 ,用
烧热的打孔器蘸上熔蜡在玻片上打上 10个蜡圈 ,各
孔滴加蒸馏水 1滴。从新鲜香蕉根结线虫卵囊中获
得单胞卵 ,按 1圈 1卵放入上述玻片内 ,置于设定温
度下培养 ,每 12 h 观察 1次 ,记录孵化成二龄幼虫
所需的时间。
2 结果与分析
2.1 越冬虫态及场所
从2000年 12月至 2001 年 3 月的调查结果表
明 ,4个月都在土壤中分离到根结线虫二龄幼虫 ,在
病根中分离到雌虫 、新鲜卵囊 、二龄幼虫和三 、四龄
幼虫 ,说明在南宁香蕉上的根结线虫各虫态均可越
冬 ,越冬场所为病根和病土 ,越冬期间仍然能正常生
长发育和造成危害。这可能与气温有关 ,香蕉的生
长抑制温度为 10 ℃,南方根结线虫能适应低温环
境 ,其分布北界为 1 月-1.1 ℃等温线[ 4] 。气象资
料表明 , 在南宁 2000 年 12 月份的最低日均温为
12.6 ℃,2001年 1月份的最低日均温为 9.5 ℃,2
图 1 不同时期病根中解剖出的成熟雌虫和二龄幼虫
数量分别占全部虫态数量(成熟雌虫+二龄幼虫+三 、四龄
虫和幼雌虫)的百分率
Fig.1 Respective percentage of mature females and J2 of total ne-
matodes at all stages(mature females+J2+J3+J4 and young females)
f rom the infected root s at diff erent time
表 1 香蕉根结线虫越冬虫态调查结果
Table 1 Overw intering sites and stages of banana root-knot nematode
取样时间
Sampling
time
各虫态数量/ 6 g 病根
Metamorphosis and number of
Nematodes/ 6 g infected root s
雌成虫
Female
adul t
卵囊
Egg sac
二龄幼
虫
2nd in-
star lar-
vae
3 、 4 龄
幼虫
3rd and
4th in-
star lar-
vae
二龄幼虫数量/
300 mL 土
2nd instar lavae/
300 mL soil
Dec.2000 422 364 1290 47 830
Jan.2001 376 317 584 65 750
Feb.2001 412 364 502 20 747
Mar.2001 288 194 231 31 389
注:表中数据为 3次调查总数。
月份的最低日均温为 9.1 ℃, 3月份的最低日均温
为 12.5 ℃。除了 1 、2月份有 3 ~ 4 d的日均温低于
10 ℃,其余 4个月中大部分日均温都高于 12 ℃,特
别是 3月份后基本达到 15 ℃以上 ,对香蕉生长和线
虫生长发育影响不大(表 1)。
2.2 发生世代和每代历期
调查结果见图 1和图 2 。从图上可以看出 ,香
蕉根结线虫在南宁 1年发生 9 代 ,各代之间有明显
的世代重叠现象。第 1代从 2001年 1月 2 ~ 7日侵
入寄主 ,根内和土壤中的二龄幼虫数量在 2月 15 ~
20日出现高峰 ,说明到 2月中下旬线虫完成了第 1
个生活史 ,历时约 40 ~ 45 d;第 2代从 2月中下旬侵
入寄主 ,3月上旬至中旬根内雌虫数量达高峰 ,为第
2代盛发期 。3月中下旬至 4月初土壤中和根中的
二龄幼虫数量出现高峰 ,说明从 3 月中下旬到 4月
初线虫完成第 2 个生活史 ,历时 36 d左右;以此类
推 ,第 3代盛发期在 5月上旬 , 5月中旬完成 ,历时
54 d左右;第 4代盛发期在 5月末 ,6月中下旬完成 ,
图 2 不同时期从 100 mL根际土中分离出的二龄幼虫
数量
Fig.2 Numbers of J2 isolated f rom 100 mL soil around roots at
diff erent time
672期 李树庆等:香蕉根结线虫生物学特性研究
表 2 寄生阶段的发育
Table 2 Development of post infection
接种天数
Days after
inoculat ion
各发育龄期虫数所占百分数(%)
Percentage of each development stage
二龄幼虫
2nd instar larvae
三 、四龄幼虫
3rd and 4th in-
star larvae
成虫
Adult
卵囊
Egg sac
2 0
4 100
16 100
18 93.8 6.2
20 97.2 2.8
22 88.9 7.8 3.3
24 77.4 14.1 15.5
26 88.7 9.4 1.9
28 80.9 6.4 12.7
30 75 8.3 16.7
32 80 5 15
34 76.4 10.9 7.3 5.4
36 63.2 10.5 23.7 2.6
历时 35 d左右;第 5代盛发期在 6月中下旬 ,7月中
旬完成 ,历时 30 d左右;第 6代盛发期在 8月上旬 ,
8月中下旬完成 ,历时 40 d左右;第 7代盛发期在 9
月上旬 ,9月下旬完成 ,历时 35 d左右;第 8代盛发
期在 10月中旬 , 10 月下旬完成 ,历时 30 d左右;第
9代盛发期在 11月上旬 ,11月中下旬完成 ,历时 30
d左右。
2.3 温 、湿度与根结线虫生活史历期及消长规律的
关系
从图 1 、图 2中可以看出 ,根结线虫的生活史历
期与消长规律与温 、湿度关系密切 。2001 年 1 ~ 3
月份的日平均温度偏低 ,分别为:14.8、14.4 、18.7 ℃,
而第 1 、2代恰好经过这 3 个月份 ,故生活史历期较
长;第 3代所经历的 3月中下旬到 4月份 ,虽然降雨
量不大 ,但属于阴雨天气 ,土壤湿度大造成土壤含氧
降低 ,抑制线虫的呼吸及活动 ,从而侵入根的时间延
长 ,所以历期也较长。第 4 、5 、7 、8 、9代所经历的 5
~ 6月和 9 ~ 11月 ,月均温在 25 ~ 28 ℃之间 ,温度
比较适宜 ,适合线虫的侵入 、发育和繁殖 ,所以历期
较短;第 6代所经历的 7 ~ 8月的温度较高 ,最高日
均温达 33.3 ℃,月均温也达到 29 ℃左右 ,高温天气
影响线虫的侵染力和卵的孵化率 ,使历期延长 。
从土壤线虫消长规律和气候看 , 1 ~ 3月份温度
虽低 ,但较干旱 ,线虫活动的高峰明显;3 ~ 4月为低
温和阴雨天气 ,所以土壤中线虫活动受到影响 ,活动
高峰不明显;5 ~ 6月份的温度和湿度都较适宜线虫
表 3 温度对卵孵化的影响
Table 3 Effect of diff eren t temperatures on egg incubat ion
温度(℃)
Temperature
卵孵化时间(d)
Days of egg incubat ion
15 32.5 aA
20 17.7 bB
25 14.2 cB
28 9.5 dC
30 8.5 dC
注:表中数据为 4次重复平均值。
为害 ,活动高峰也明显;7 ~ 8月份的月均温和降雨
量最大 ,线虫的数量有所下降;9 月份以后 ,温度下
降 ,湿度也不大 ,所以土壤中线虫数量又开始回升。
2.4 线虫寄生阶段的发育
每次样品镜检中 ,均以二龄幼虫占的比例最高。
在 12月至翌年 1月份 ,日平均温度 13.5 ℃条件下
接种后第 4天 ,镜检根内有二龄幼虫 ,与侵染前相
似 ,但根尖并没有表现出肿大症状。第 6天 ,有些受
侵染的根尖开始肿大 ,呈棒槌状 ,且解剖出的二龄幼
虫开始肥大 。接种后第 18天 ,少数个体发生第二次
蜕皮 ,进入三龄;22 d开始出现雌成虫;34 d后 ,开始
出现卵囊 ,说明其完成寄主阶段生活史约需要 34 d
(表 2)。
2.5 不同温度对卵孵化的影响
试验结果表明 ,单个卵在 10 ℃和 35 ℃时基本
没有发育孵化成二龄幼虫。10 ℃时的卵大多数仍
然保持完好 ,可能是温度太低 ,抑制其发育 。而 35
℃时卵全部死亡 ,少数卵壳破裂 。
表 3结果表明 , 30 ℃时卵孵化所需的时间最
短 ,约为 8.5 d ,其次是 28 ℃约为 9.5 d ,两个温度差
异并不显著;在 25 ℃、20 ℃时分别为14.2 d和 17.7
d ,两者差异显著 。卵孵化所需时间最长的为 15 ℃
下 ,约 32.5 d ,和其他温度差异极显著 ,说明卵发育
的最适宜温度为 20 ~ 30 ℃,但 30 ℃以上孵化的幼
虫侵染力是否降低 ,有待进一步研究 。温度过低或
过高都抑制卵的发育和致使卵死亡。这也是春秋季
节香蕉根结线虫发生高峰的因素之一 。
3 小结与讨论
南方根结线虫在南宁以各种虫态在香蕉根和根
际土中越冬 。2000 年 12月至 2001 年 3月共 4个
月的调查中 ,从病根中都能分离到活的雌虫 、二龄幼
虫 、三四龄幼虫和成熟新鲜的卵囊 ,土壤中也存在大
量侵染性二龄幼虫 ,这与南宁本地的气温有密切关
系 。南方根结线虫的生理学零度为 8.26 ℃,在此温
度以上 ,南方根结线虫能够正常发育[ 8] 。而南宁在
68 西 南 农 业 学 报 16卷
2000年 12月至 2001年 3月中的最低日均温为 9.1
℃,且只有少数几天时间 ,其余天数大部分日均温达
到12 ℃以上 ,所以南方根结线虫都能正常侵入 、发
育和繁殖。特别是在塑料大棚苗圃中 ,常保持高温
高湿 ,更有利于根结线虫的发生为害 ,这可能是目前
南宁香蕉根结线虫病在田间普遍发生 ,在大棚苗圃
严重发生的原因之一 。
香蕉根结线虫在南宁 1年发生 9代 ,各代之间
有明显的世代重叠现象 。每代的历期依次为:40 ~
50 、36 、54 、35 、30 、40 、35 、30 和 30d。每代历期因所
经历月份的温度 、降雨量不同而不同 ,第 1 、2代由于
温度偏低 ,生活史历期较长;第 3代正好处于阴雨连
绵的天气 ,影响土中线虫活动 ,从而其历期也较长;
第 6代所经历的 7 ~ 8月份高温天气 ,影响线虫的活
动 、侵入和发育 ,故历期也长;第 4 、5 、7 、8 、9代所处
的5 ~ 6月份和 9 ~ 11月份温度都适宜 ,历期也短 。
土壤中线虫的消长规律也与温 、湿度关系密切 ,说明
温度偏低和偏高都会明显地影响到线虫的生长发
育 ,雨季土壤湿度大 ,粘性重 ,从而影响土中线虫的
呼吸和活动。因此 , 5 ~ 6月份和 9 ~ 11 月份是大田
香蕉根结线虫为害比较严重的季节 。
侵染性二龄幼虫接种 3 ~ 4 d就可侵入幼嫩的
根尖 ,侵入 2d 以后根尖受害部位开始肿大形成根
结 ,22 d后发育成雌成虫 ,34 d后产卵并形成卵囊 ,
完成寄生阶段的生活史约需 34 d。试验时总积温为
473.4 ℃,棚外日均温为 13.5 ℃(10.5 ~ 17.2 ℃),
大棚内的温度比棚外高 ,这一结果与吴顺章等人对
香蕉根结线虫的发育研究结果相一致[ 9] 。
不同温度对卵孵化有显著的影响 ,温度低 ,孵化
的时间长;温度高则时间短。卵的孵化适宜温度为
20 ~ 30 ℃范围。以上结论与田间线虫因不同季节
发生轻重不同的规律相吻合 。
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(责任编辑 廖振钧)
692期 李树庆等:香蕉根结线虫生物学特性研究