旱稻孢囊線蟲（Heterodera elachista）孵化特性研究

賀沛成， 洪 宏， 伍敏敏， 丁 中，2＊

（1.湖南農業大學生物安全科學技術學院，長沙 410128；2.植物病蟲害生物學與防控湖南省重點實驗室，長沙 410128）

旱稻孢囊線蟲（Heterodera elachista）孵化特性研究

賀沛成1， 洪 宏1， 伍敏敏1， 丁 中1，2＊

（1.湖南農業大學生物安全科學技術學院，長沙 410128；2.植物病蟲害生物學與防控湖南省重點實驗室，長沙 410128）

為了解旱稻孢囊線蟲的孵化特性，從水稻根系及根系附近土壤分離孢囊，在室內離體條件下研究不同溫度及水稻根系分泌物、土壤浸液、水稻根汁等因子對2齡幼蟲孵化的影響，并觀察不同溫度下2齡幼蟲的存活能力。結果表明：旱稻孢囊線蟲孵化的適宜溫度范圍為28～32℃，且在該溫度范圍初孵2齡幼蟲的存活率高、存活時間相對較長，35℃下孵化率及初孵2齡幼蟲的存活率、存活時間均明顯下降，40℃下無線蟲孵化，20℃下孢囊線蟲孵化率僅為0.9%，4℃下可延長2齡幼蟲的存活時間。水稻分泌物、水稻土壤浸液和水稻20倍根汁對旱稻孢囊線蟲孵化具有刺激作用，5倍根汁和4mmol／L氯化鋅溶液對線蟲的孵化有抑制作用。上述結果可為制定旱稻孢囊線蟲防治措施提供依據。

旱稻孢囊線蟲； 孵化； 存活能力

旱稻孢囊線蟲（Heterodera elachistaOhshima，1974）又稱日本孢囊線蟲（Japanese cyst nematode），最早由岡田1953年在日本櫪木縣山地稻田中發現［1］，該線蟲在水稻上可造成7%～19%的損失［2］。作者通過田間調查，發現該線蟲在湖南省長沙縣、衡東縣、平江縣、邵陽縣及湘鄉市的丘陵地帶的水稻田均有發生（另文發表）。

孢囊線蟲的孵化受各種因素的影響。為了解旱稻孢囊線蟲孵化的特性，作者在離體條件下研究了溫度及根系分泌物等因子對2齡幼蟲孵化的影響，并觀察了不同溫度下2齡幼蟲的存活能力。

1 材料與方法

1.1 線蟲的采集及孢囊的分離

2011年4－5月在湖南省長沙縣干杉鎮采集去年殘余水稻根系及根系附近土壤。土壤樣本采用蔗糖液離心法分離樣品中孢囊，在體視顯微鏡下選擇新鮮飽滿的孢囊作為供試樣本。

1.2 孵化保濕液

1.2.1 水稻分泌物

將水稻種子（‘威優227’）采用3%次氯酸鈉消毒20min，自來水清洗干凈后放置在墊有濾紙的15cm培養皿內發芽，待水稻發芽后加入自來水，10d后收集其根系培養液，過濾后備用。

1.2.2 土壤浸液

參照王明祖等方法［3］，將風干的20g水稻田黃泥土置燒杯內，加水100mL，攪拌后靜置24h，取上清液過濾后備用。

1.2.3 水稻根汁

參照王明祖等方法［3］，在蛭石中種植水稻，待苗高7～10cm時拔出，洗凈稻根，放濾紙上片刻后除去多余自來水，在研缽內將稻根研碎，榨取汁液，濾紙過濾，用去離子水稀釋5、10倍和20倍備用。

1.3 溫度對旱稻孢囊線蟲孵化的影響

將所選孢囊置于盛有水稻根系分泌物的孵化池（6孔細胞培養板）中進行孵化。設置的溫度梯度為20、25、28、30、32、35 ℃和40 ℃。每個處理20個孢囊，3次重復。每2d調查2齡幼蟲的孵化數量，每4d更換孵化液，統計30d內的孵化總量，并計算孵化率。

1.4 不同保濕液對旱稻孢囊線蟲孵化的影響

孵化液分別為土壤浸液、水稻根汁5、10倍和20倍、4mmol／L氯化鋅和自來水。在30℃下進行孵化。其他處理方法同1.3。

1.5 溫度對2齡幼蟲存活能力的影響

1.5.1 初孵幼蟲存活率觀察

在“溫度對旱稻孢囊線蟲孵化的影響”試驗的第20天開始，每2d調查1次，連續5次觀察初孵2齡幼蟲的死亡情況。死亡的幼蟲一般呈僵直狀，若無法辨別則挑入2%NaCl溶液，活蟲則卷曲、扭動。

1.5.2 2齡幼蟲離體存活能力觀察

參照鄭經武等［4］方法，將初孵幼蟲50條放入6孔細胞培養板，加蓋后置于4、16、25、30℃和35℃，每溫度重復3次，每2d觀察1次并剔除死蟲。線蟲死活鑒定同1.5.1。采用DPS v 7.05版軟件計算其半數死亡時間。

2 結果與分析

2.1 溫度對旱稻孢囊線蟲2齡幼蟲孵化的影響

從圖1可知，在所設置的孵化溫度中，28～32℃是旱稻孢囊線蟲孵化的最佳溫度范圍，其30d孵化率在26.5%～35.3%之間，25℃時孵化率為16.6%，35℃和38℃的孵化率分別為7.2%和2.6%，當溫度為40℃時無2齡幼蟲孵化，20℃時孵化率極低僅為0.9%。

圖1 不同溫度下旱稻孢囊內卵的孵化率

2.2 不同保濕液對旱稻孢囊線蟲孵化的影響

圖2結果表明，在30℃下水稻分泌物、水稻田黃泥土土壤浸液和20倍根汁的孵化率分別為35.3%、33.0%和29.9%，三者在0.05水平上無顯著性差異。10倍根汁和自來水的孵化率分別為17.6%和11.2%，而5倍根汁和4mmol／L氯化鋅溶液對線蟲的孵化有抑制作用，其孵化率分別為6.9%和6.3%。

圖2 不同保濕液對旱稻孢囊線蟲孵化的影響

2.3 初孵幼蟲的存活率

在試驗中觀察到，不同溫度間初孵2齡幼蟲的存活率具有差異（見圖3），其中25、28、30℃和32℃下初孵幼蟲的存活率較高，分別為70.2%、78.2%、69.3%和61.8%，35℃下初孵幼蟲的存活率顯著下降，其存活率為38.8%。

圖3 溫度對旱稻孢囊線蟲初孵幼蟲的影響

2.4 溫度對2齡幼蟲存活能力的影響

從圖4結果可知，在4℃下線蟲的死亡率較低，可在該溫度下保存線蟲，但在低溫條件下無活動能力不能侵染水稻。線蟲在4、16、25、30℃和35℃下其半數死亡的時間分別為44.2、11.3、8.5、10.4d和6.9d。在4、16、25、30℃和35℃下線蟲全部死亡的時間分別為69、30、24、24d和20d。16℃下雖然其存活時間較長，但線蟲在該溫度下活動能力弱不具備侵染能力，在30℃下其活動能力和存活的時間均較高，有利于其侵染水稻，35℃以上高溫線蟲的存活時間較短。

圖4 溫度對旱稻孢囊線蟲2齡幼蟲存活能力的影響

3 討論

在影響孢囊線蟲2齡幼蟲孵化的因素中，溫度是最主要的因素之一。多種孢囊線蟲的孵化適宜溫度為15～29℃。本試驗采用湖南省長沙縣干杉的線蟲群體，其適宜的孵化溫度范圍為28～32℃，高于禾谷孢囊線蟲（H.avenae）（15℃）、大豆孢囊線蟲（H.glycines）（24℃）和甜菜孢囊線蟲（H.schachtii）（25℃）的最佳孵化溫度，與玉米孢囊線蟲（H.zeae）的適宜孵化溫度相似，最佳孵化溫度均為30℃［5］。湖南一般在5月上中旬易受低溫陰雨條件影響，5月下旬氣溫可迅速升高，大部分地區日平均氣溫可穩定在20℃以上，因此5月下旬在水稻田保持淺水層和適宜的溫度條件下線蟲可大量孵化侵染水稻。

目前已知危害水稻的孢囊線蟲有水稻孢囊線蟲（H.oryzae）、擬水稻孢囊線蟲（H.oryzicola）、甘蔗孢囊線蟲（H.sacchari）和旱稻孢囊線蟲［6］。水稻分泌物和水稻土浸液均可誘導干杉群體旱稻孢囊線蟲卵的孵化，這與甘蔗孢囊線蟲的孵化特性相似［7］，只有在溫度適宜且存在誘導物的情況下線蟲才能大量孵化。可以推測，在水稻分泌物或水稻土浸液中存在可誘導卵孵化的物質，其成分及誘導機制則有待進一步研究。

在本研究中水稻根分泌物取自10d以上的水稻幼苗根的培養液，該培養液和20倍水稻根汁均可誘導孢囊內卵的孵化，但5倍根汁對卵的孵化具有抑制作用，這意味著在水稻生長后期，隨著水稻根際分泌物濃度的提高可能會抑制卵的孵化。

在試驗中作者觀察到，初孵2齡幼蟲的存活率均在80%以下，且在28℃以上時溫度越高存活率越低，若需要收集獲得大量具有活力的線蟲可將剛孵化的2齡幼蟲暫時保存在4℃條件下備用。

［1］ Ohshima Y.Heterodera elachistan.sp.，an upland rice cyst nematode from Japan［J］.Japanese Journal of Nematology，1974，4：51-56.

［2］ Bridge J，Luc M，Plowright R.Nematode parasites of rice［M］∥Luc M，Sikora R A，Bridge J.Plant parasitic nematodes in tropical and subtropical agriculture.Wallingford，UK，CABI Publishing，1990：69-108.

［3］ 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.

［4］ 鄭經武，林茂松，方中達.溫度對燕麥孢囊線蟲孵化及存活能力的影響［J］.南京農業大學學報，1996，19（1）：108-110.

［5］ Hashmi S，Krusberg L R.Factors influencing emergence of juveniles from cysts ofHeterodera zeae［J］.Journal of Nematology，1995，27（3）：362-369.

［6］ Jones J，Gheysen G，Fenoll C.Genomics and molecular genetics of plant-nematode interactions［M］∥ Nicol J M，Turner S J，Coyne D L，et al.Current nematode threats to world agriculture.Springer，2011：35.

［7］ Ibrahim S K，Perry R N，Plowright R A，et al.Hatching behaviour of the rice cyst nematodesHeterodera sacchariandH.oryzicolain relation to age of host plant［J］.Fundam Appl Nemawl，1993，16（1）：23-29.

Hatching characteristics of the rice cyst nematodeHeterodera elachista

He Peicheng1， Hong Hong1， Wu Minmin1， Ding Zhong1，2
（1.College of Bio-safety Science ＆Technology，Hunan Agricultural University，Changsha410128，China；2.Hunan Provincial Key Laboratory for Biology and Control of Plant Disease and Insect Pests，Changsha410128，China）

This study aimed to understand the hatching characteristics of the rice cyst nematode，Heterodera elachistaOhshima.Cyst nematodes were obtained from soil samples and harvested rice root samples.Several factors were studied to determine their effects on hatching and viability of second-stage juveniles（J2）from cysts ofH.elachista in vitro.The tests indicated that the optimum temperature range for emergence of J2 from cysts ofH.elachistawas 28℃－32℃.The survival rate and survival time of newly hatched J2 were higher at 28℃－32℃，which significantly descended at 35℃.No juveniles emerged from cysts at 40℃，and hatching rate of cysts at 20℃was 0.9%.The survival time of hatched juveniles might be prolonged at 4℃.The root diffusate of rice，leachate of rice soils and twenty-time rice root juice stimulated emergence of J2 from cysts，five-time rice root juice and 4 mmol／L zinc chloride solution inhabited emergence of J2 from cysts.The results provided a reference for formulating strategies for controlling the rice cyst nematode.

Heterodera elachista； hatching； viability

S 432.45

A

10.3969／j.issn.0529-1542.2011.06.021

2011-08-16

2011-09-11

公益性行業（農業）科研專項（200903040）

＊ 通信作者 dingzx88＠yahoo.com.cn