山東泰安地區小麥禾谷孢囊線蟲幼蟲孵化特性初步研究

宋曉磊， 高德良， 程 永， 苗建強， 劉 峰

（山東農業大學植物保護學院，山東省農藥毒理與應用技術實驗室，泰安 271018）

禾谷孢囊線蟲（Heteroder a avenae）是一種主要危害燕麥、小麥、大麥和黑麥等麥類作物的植物寄生線蟲。1908年英國首次在小麥上發現，在世界上的32個國家已有報道。我國于1987年在湖北省天門縣發現此病，1989年鑒定為小麥禾谷孢囊線蟲（H．avenae Woll）［1－2］。目前，在河北、河南、山西、北京、山東、內蒙古、青海、湖北、安徽等小麥主產區均有發生，并呈逐年上升趨勢，給我國小麥生產帶來巨大損失，威脅我國糧食安全［3］。

小麥禾谷孢囊線蟲的孵化是其生活史中的重要階段，其孵化期及孵化量直接影響著線蟲田間群體密度及病害發生程度。不同地域氣候條件及線蟲群體生態型不同，孵化的條件存在明顯差異。王明祖等研究認為：湖北的群體在旬平均9～12℃孵出的幼蟲總數最多，在（15±1）℃恒溫下，孢囊孵出的幼蟲顯著多于其他處理［1］。但國外報道，法國的Fr1小種和西班牙群體孵化的最適溫度為5～10℃，溫度超過10℃均抑制孵化［4－5］。高溫滯育為禾谷孢囊線蟲的重要生物學特點，即在夏季高溫條件下此線蟲不能孵化出能夠侵染植物的2齡幼蟲，但打破滯育所需條件因地而異。許多研究認為適度低溫處理可以打破滯育，且降低處理溫度并不能縮短孵化所需時間，但在低溫及預處理期長短上存在明顯差異［6－7］。張東升等報道，低溫處理后一定程度的溫度升高（15～25℃）可使2齡幼蟲在短期內大量孵出，形成孵化高峰期，但之后基本不再孵化。鄭經武等報道山西太谷小麥禾谷孢囊線蟲群體必須經5℃低溫預處理后才可孵化且干燥條件不利于孢囊孵化［8－9］。

本文報道了預處理條件、孵化溫度、低溫預處理時間以及田間采樣時期對山東泰安地區的小麥禾谷孢囊線蟲孵化的影響，確定了孢囊孵化的最佳條件，為室內大量獲得小麥禾谷孢囊線蟲幼蟲進行相關的研究奠定基礎。

1 材料和方法

1．1 材料

2010年6月于山東省泰安市肥城市湖屯鎮小麥田采集病土樣本，通過蔗糖液離心法分離樣品中孢囊［10］，在體視顯微鏡下選擇當年新形成的大小相當、飽滿程度相近的孢囊，作為供試對象。

1．2 方法

將采集的土樣按試驗要求進行相應的預處理，然后分離其中孢囊，將孢囊分為12組（每組3重復，每重復含10個孢囊），置于自制孵化篩中，連孵化篩一同放入直徑6 c m的滅菌培養皿中，加蓋后在特定條件下孵化。每2 d將表面皿內孵出的幼蟲移入線蟲計數皿內，統計孵出的2齡幼蟲并剔除之，更換新的滅菌蒸餾水繼續孵化。

1．2．1 預處理條件對小麥禾谷孢囊線蟲孵化的影響

將從土壤中新分離出的孢囊分為兩組，一組置于盛有滅菌蒸餾水的培養皿內，另一組自然風干后置干燥培養皿內，均在5℃低溫貯存4周后，以滅菌蒸餾水為保濕液，分別在15℃下孵化。

1．2．2 溫度對小麥禾谷孢囊線蟲孵化的影響

將土樣于5℃下預處理4周后，分離其內孢囊，分別置于15℃和20℃下孵化。

1．2．3 低溫預處理時間對小麥禾谷孢囊線蟲孵化的影響

將土樣于5℃下預處理2、4、6、8周后，分離其內孢囊，置于15℃下孵化。

1．2．4 田間采樣時期對小麥禾谷孢囊線蟲孵化的影響

分別于6、7、8月和9月中旬田間采集土樣，置于5℃下預處理8周后，分離其內孢囊，置于15℃下孵化。

2 結果與分析

2．1 預處理條件對小麥禾谷孢囊線蟲孵化的影響

干燥的孢囊于5℃低溫貯存4周后，于15℃下保濕培養，每2 d觀察一次幼蟲孵出情況，連續觀察60 d無幼蟲孵出；而保濕的孢囊置于15℃下4 d后即有幼蟲孵出且其后連續的56 d內均有幼蟲孵出。結果表明：干燥預處理的孢囊無幼蟲孵出，而保濕預處理的孢囊有大量幼蟲孵出。表明干燥不利于幼蟲的孵化，這與鄭經武［9］的研究結果是一致的。

2．2 溫度對小麥禾谷孢囊線蟲孵化的影響

低溫5℃預處理4周后，篩得孢囊分別置于15℃和20℃下孵化，每2 d觀察一次結果，連續觀察60 d。結果表明：兩孵化溫度下第4天均有幼蟲孵出，但15℃下的孵出總量顯著高于20℃下的孵出量（p＜0．05）。孵化溫度為20℃時，孢囊在第10天就沒有大量幼蟲孵出，而15℃下幼蟲連續20 d都有較多量孵出（圖1）。孵化溫度為15℃時，單孢囊幼蟲平均孵出率極顯著高于20℃處理（p＜0．01）（圖2）。結果表明：經過低溫預處理后的孢囊置于15℃下孵化能夠得到最多量的幼蟲。

2．3 低溫預處理時間對小麥禾谷孢囊線蟲孵化的影響

在5℃條件下，分別預處理2、4、6、8周后再進行孵化，發現4個處理期均有幼蟲從孢囊內孵出。預處理4周和8周的孢囊在整個孵化期間都有一次孵出高峰，即為開始孵化后的4～16 d（圖3）。預處理2周和6周兩組單孢囊幼蟲平均孵出率顯著少于其他兩組處理，其中預處理8周的孵出率最高，達到70%以上（圖4）。表明5℃下預處理8周后再置于15℃下孵化可以得到大量的幼蟲；預處理4周雖然也有一個小的孵出高峰但是孵出量較少。

2．4 采樣時期對小麥禾谷孢囊線蟲孵化的影響

4個月份采集的孢囊在5℃低溫下預處理8周后都有幼蟲孵出，且幼蟲孵出時間相對集中。以8月采集孢囊的孵化高峰期持續時間最長，幼蟲孵出量最多；6月采集的孢囊高峰期幼蟲孵出量雖然也較多但孵出高峰持續時間短，幼蟲總孵出量較8月的少（圖5）。6月和8月采集的孢囊幼蟲孵出率顯著高于7月和9月采集孢囊的幼蟲孵出率，其中以8月采集的孢囊孵出率最高，為最佳的田間采樣期（圖6）。

3 結論與討論

國外報道早期形成的白色、黃色和淺褐色的孢囊置于適宜的溫度下可孵出幼蟲，而在作物收獲期形成的深褐色孢囊則在任何條件下都不孵化［11］。本研究采自山東泰安地區的小麥禾谷孢囊線蟲新形成的孢囊必須經過一段時間的低溫（5℃左右）浸水預處理方可孵出幼蟲，最佳的孵化溫度為15℃；預處理8周后置于15℃下能夠使幼蟲最大量孵出，幼蟲孵出率可達70%以上；8月為最佳的田間采樣期，能夠得到最大量的幼蟲。

劉維志報道2齡幼蟲可在秋季和初冬麥類播種后萌芽生根時侵入根系，越冬，但不能繼續發育，次年春季繼續發育［12］。彭德良等的研究也表明在華北麥區，冬小麥播種出苗后，僅有少量2齡幼蟲侵入，翌年春天小麥返青后的低溫可造成短時間內大量侵入［13］。在本研究中發現孢囊低溫預處理4周后有一個較小孵化高峰，與華北地區冬小麥播種后到越冬前低溫的時間段相符，所以冬前存在侵染是可能的，不過雖然調查到冬前有侵染，但并沒有發現冬前有孢囊形成，因此，山東泰安地區的小麥孢囊線蟲應為一年一代。

作者觀察到在室內孵化出的幼蟲存活時間較短，室溫下放置能夠存活4 d左右，即使置于5℃下存活期也僅為7 d左右，其在田間的存活期、侵染機制以及致死或侵染干擾因素等有待于進一步研究。

［1］ 王明祖，顏家坤．小麥孢囊線蟲病的研究Ⅱ．病原燕麥孢囊線蟲的孵化［J］．華中農業大學學報，1993，12（6）：561－565．

［2］ 陳品三，彭德良，文學．小麥禾谷孢囊線蟲病［J］．植物保護，1992，18（6）：37－38．

［3］ 高軍，王朝華，張書敏．小麥禾谷孢囊線蟲病研究進展［J］．中國植保導刊，2007，27（5）：10－13．

［4］ Rivoal R．Biology of Heteroder a avenae Woll in France：Ⅲ E－vol ution of diapause of Fr1 and Fr4 races in long－ter m experiments：influence of temperat ure［J］．Revue Nematol，1983，6（2）：157－164．

［5］ Valdeolivas A，Ro mero M D，Muniz M．Effectof temperat ure on juveniles e mergence of Spanish populations of Heteroder a avenae［J］．Ne matologia Mediterranea，1991，19（1）：37－40．

［6］ Clar ke A J，Perry R N．Hatching of cyst nematodes［J］．Ne matologica，1977，23（3）：350－368．

［7］ Batt hi D S，Mal han I．Effectof te mperature on lar val emergence from cystof Heter oder a avenae［J］．Indian Jour nal of Nematology，1982，12（1）：73－78．

［8］ 張東升，彭德良，齊淑華．華北平原北部禾谷胞囊線蟲的孵化特點［J］．植物病理學報，1996，26（2）：158．

［9］ 鄭經武，程瑚瑞，方中達．燕麥孢囊線蟲（Heter oder a avenae Woll．）孵化特性研究［J］．浙江農業大學學報，1997，23（6）：667－671．

［10］鄭經武，程瑚瑞，方中達．土壤中線蟲孢囊三種分離方法及綜合評價［J］．植物保護，1995，21（1）：14－15．

［11］Rajan，Swar up G．Dor mancy in cereal cyst nematode，Heter oder a avenae［J］．Indian Jour nal of Nematology，1988，18（2）：118－120．

［12］劉維志．植物線蟲志［M］．北京：中國農業出版社，2000：299－301．

［13］張東升，彭德良，齊淑華，等．禾谷孢囊線蟲在冬小麥上的繁殖特點及對其生育的影響［J］．植物保護，1994，20（3）：4－6．