丁曉帆,王 雪,李 想,李增平
(海南大學環境與植物保護學院,海南海口570228)
海南省甘蔗根際寄生線蟲調查與鑒定
丁曉帆,王 雪,李 想,李增平*
(海南大學環境與植物保護學院,海南海口570228)
從海南省9個植蔗縣(市)采集甘蔗根際土壤樣本40份,用淺盤分離法分離線蟲,并對線蟲進行系統的形態學觀測。結果表明:共分離得到寄生線蟲12屬;發生最普遍的線蟲為矮化屬(Tylenchorhynchus)和短體屬(Pratylenchus),檢出率分別為45.0%和37.5%;分布較廣的線蟲包括螺旋屬(Helicotylenchus)、絲尾墊刃屬(Filenchus)、潛根屬(Hirschmanniella)和擬毛刺屬(Paratrichodorus);零星發生的種類有小環屬(Criconemella)、紐帶屬(Hoplolaimus)、盤旋屬(Rotylenchus)、細紋墊刃屬(Lelenchus)、劍尾墊刃屬(Malenchus)和根結屬(Meloidogyne)。另外,結合形態描述和測量數據,共鑒定出11個種,分別為薄葉小環線蟲(C. xenoplax (Raski, 1952) Luc & Raski, 1981)、飾環矮化線蟲(T. annulatus (Cassidy, 1930) Golden, 1971)、農田矮化線蟲(T. agri Feriss, 1963)、細尖潛根線蟲(H. mucronata (Das, 1960) Luc & Goodey, 1963)、貝寧潛根線蟲(H. behningi (Micoletzky, 1923) Luc & Goodey, 1963)、刻尾螺旋線蟲(H. crenacauda Sher, 1966)、雙宮螺旋線蟲(H. dihystera (Cobb, 1893) Sher, 1961)、傷殘短體線蟲(P. vulnus Allen & Jensen, 1951)、斯克里布納短體線蟲(P. scribneri Steiner, 1943)、帽狀紐帶線蟲(H. galeatus (Cobb, 1913) Thorne, 1935)和厚皮擬毛刺線蟲(P. pachydermus (Seinhorst, 1954) Siddiqi, 1974)。其中薄葉小環線蟲為國內在甘蔗上首次報道。
甘蔗;線蟲;種類;海南省
甘蔗(Saccharum officinarum L.)是世界上重要的糖料作物,盛產于熱帶、亞熱帶地區,中國的甘蔗種植區主要分布于廣西、廣東、海南及云南等地[1]。由于甘蔗產區連作和宿根面積較大,有利于甘蔗根際寄生線蟲的繁殖,且甘蔗根部受害后莖葉癥狀不明顯,或與營養不良、管理不善等生理病變相混淆,容易因忽視而導致減產,發病蔗田一般減產可達20%~30%[2-3]。甘蔗寄生線蟲種類繁多,全世界范圍內已報道超過48屬310種,其中以螺旋線蟲(Helicotylenchus)、短體線蟲(Pratylenchus)和矮化線蟲(Tylenchorhynchus)為優勢種群[4-5]。我國蔗區寄生線蟲主要有矮化線蟲、螺旋線蟲、短體線蟲、根結線蟲(Meloidogyne)、劍線蟲(Xiphinema)、穿孔線蟲(Radopholus)、腎形線蟲(Rotylenchus)和毛刺線蟲(Trichodorus)等,各省(區)間線蟲優勢種群略有一定的異同[3,6-8]。龍海波等對海南6個縣市甘蔗寄生線蟲進行調查,共鑒定出13個屬,但僅鑒定出飾環矮化線蟲(T. annulatus)及玉米短體線蟲(P. zeae) 2個種[9]。為了明確海南省甘蔗根際寄生線蟲的種類及分布情況,筆者對海南省9個縣(市)蔗區的甘蔗根際寄生線蟲進行了調查及種類記述,以期為甘蔗線蟲病害的抗病育種及科學防控提供基礎理論依據。
1.1 樣本采集
從海南省儋州市、澄邁縣等9個縣(市)的甘蔗園采集土樣40份(詳見表1),同一取樣點的土樣和根樣混合作為1份樣本。采用5點取樣法,土樣取自表土下5~15 cm處的植株根圍,同一區域內5個取樣點的土壤充分混勻后稱取約300 g作為1份土樣;根樣則由同一個區域內5叢甘蔗根系組成[10]。
1.2 方法
1.2.1 線蟲分離
線蟲分離采用淺盤分離法[11],根樣剪碎后與土壤合并浸泡分離。對于表現根結、根皮褐變、干腐脫落等癥狀的根樣洗凈后在解剖鏡下進行解剖,挑取目的線蟲。
1.2.2 線蟲臨時玻片的制備
將分離獲得的具口針的雌、雄線蟲分別制成臨時玻片[11]:先在已打蠟圈的載玻片中央加一小滴水,于體視解剖鏡下挑取目標線蟲至小水滴中,加蓋蓋玻片后置于控溫電熱板上,蠟圈融化后立即拿下冷卻,待鏡檢。

表1 土樣采集地點及土壤質地
1.2.3 線蟲觀察與測計
在OLYMPUS BX51顯微鏡下觀察線蟲形態特征并拍照,依據謝輝[12]分類系統初步將線蟲鑒定到屬,統計各地不同線蟲的檢出率。
集中同屬的蟲樣,利用Image-Pro Plus 拍照系統對線蟲進行形態測量、分析,將其鑒定到種[12-17]。形態測計采用de Man公式[12],本文使用的英文縮略詞及測計公式如下:
n=測計的標本數;L=體長;W=體寬;M=口針針錐部長/口針長;ST=口針長度;DGO=口針基部至背食道腺開口的距離;O=口針基部至背食道腺開口的距離/口針長;Tail=尾長;Rv=陰門與尾端之間的體環數;Ran=肛門與尾端之間的體環數;Rex=唇盤與排泄孔后第一環之間的體環數;R=體環數;a=體長/最大體寬;b=體長/體前端至食道與腸連接處的距離;b′=體長/體前端至食道腺末端的距離;c=體長/尾長;c′=尾長/肛門處體寬;V=體前端至陰門的距離×100/體長;V′=體前端至陰門的距離×100/體前端至肛門的距離;Spicule length:交合刺長度;onchiostylet:瘤針長。
2.1 海南省甘蔗根際寄生線蟲屬及其分布
從海南省9個縣(市)40份土樣中共分離鑒定出12個屬的線蟲。分別是矮化屬(Tylenchorhynchus Cobb, 1913)、短體屬(Pratylenchus Filipjev, 1936)、螺旋屬(Helicotylenchus Steiner, 1945)、擬毛刺屬(Paratrichodorus Siddiqi, 1974)、絲尾墊刃屬(Filenchus Andrássy, 1954)、潛根屬(Hirschmanniella Luc & Goodey, 1964)、小環屬(Criconemella De Grisse & Loof)、紐帶屬(Hoplolaimus von Daday, 1905)、盤旋屬(Rotylenchus Filipjev)、細紋墊刃屬(Lelenchus Andrássy, 1954)、根結屬(Meloidogyne Goeldi)、劍尾墊刃屬(Malenchus Andrassy, 1968)。其中,矮化屬分布最廣,檢出率為45.0%;短體屬次之,檢出率為37.5%;螺旋屬等其他10屬檢出率相對較低或零星分布。詳見表2。
2.2 海南省甘蔗寄生線蟲種類鑒定

表2 海南省甘蔗根際寄生線蟲屬及其分布
集中同屬的蟲樣,結合形態描述和測量數據[12-17]共鑒定出11個種,分別為薄葉小環線蟲(C. xenoplax (Raski, 1952) Luc & Raski, 1981)、飾環矮化線蟲(T. annulatus (Cassidy, 1930) Golden, 1971)、農田矮化線蟲(T. agri Feriss, 1963)、細尖潛根線蟲(H. mucronata (Das, 1960) Luc & Goodey, 1963)、貝寧潛根線蟲(H. behningi (Micoletzky, 1923) Luc & Goodey, 1963)、刻尾螺旋線蟲(H. crenacauda Sher, 1966)、雙宮螺旋線蟲(H. dihystera (Cobb, 1893) Sher, 1961)、傷殘短體線蟲(P. vulnus Allen & Jensen, 1951)、斯克里布納短體線蟲(P. scribneri Steiner, 1943)、帽狀紐帶線蟲(H. galeatus (Cobb, 1913) Thorne, 1935)和厚皮擬毛刺線蟲(P. pachydermus (Seinhorst, 1954) Siddiqi, 1974)。其中薄葉小環線蟲為國內在甘蔗上首次報道。現記述如下:
2.2.1 薄葉小環線蟲(C. xenoplax (Raski, 1952) Luc & Raski, 1981)
⑴測量數據
♀(n=7):L=507.6~598.8 μm,ST=44.3~51.0 μm,M=0.60~0.73,R=99~120,Rex=23~30, Rv=8~9,Ran=6~7。♂:未見。
⑵形態描述
雌蟲:體圓筒形,Rv=6~11,頭部寬圓形,與體環連續。唇區略隆起。口針強壯、不彎、長48~86 μm。口針基部球略呈錨狀或圓球形。食道是典型的環形食道。陰道“S”形。成熟雌蟲陰門略張開,陰門后蟲體圓錐形,尾部鈍圓或裂葉狀(見圖1)。雄蟲:未見。
⑶分布
白沙、屯昌。
2.2.2 飾環矮化線蟲(T. annulatus (Cassidy, 1930) Golden, 1971)
⑴測量數據
♀(n=18):L=576.54~757.40 μm,W=19.22~27.23 μm,ST=18.14~ 21.56 μm,a=27.53~33.28,b=4.43~5.96,b′=4.06~5.87,c=12.05~15.89,c′= 2.87~3.97,V=52.89~56.36。♂:未見。
⑵形態描述
雌蟲:經熱殺死后朝腹面C形彎曲,角質膜厚度中等。唇區略縊縮。體環明顯。陰門橫裂,陰道
直伸體內約為體寬1/2處,雙卵巢,對生,平伸,卵原細胞單行排列,未見受精囊。尾長約為肛部體寬的3倍。尾部近圓柱形,尾端鈍圓或平截,無條紋。雄蟲:未見。
⑶分布
昌江、儋州、白沙、澄邁、屯昌。

圖1 薄葉小環線蟲(Criconemella xenoplax Luc & Raski, 1981)
2.2.3 農田矮化線蟲(T. agri Feriss, 1963)
⑴測量數據
♀(n=4):L=610.55~750.88 μm,W=21.19~26.70 μm,ST=18.84~ 21.48 μm,a=26.19~28.81,b=4.83~5.53,b′=4.83~5.53,c=13.69~15.86,c′=2.79~3.38,V=50.82~56.64,Ran=19,DGO =2.0~2.5μm。♂:未見。
⑵形態描述
雌蟲:蟲體圓筒形,唇區較寬,半圓形,稍縊縮,頭部輕度硬化。口針細,基部球發達,扁圓或略呈環狀,前緣平。背食道腺開口于基部球后方約2.5 μm處。中食道球卵圓形,瓣膜明顯。食道腺不覆蓋腸前端。雙卵巢。尾部腹環19個,中后部環稍粗,末端圓,光滑。雄蟲:未見。
⑶分布
定安、儋州、瓊中。
2.2.4 細尖潛根線蟲(H. mucronata (Das, 1960) Luc & Goodey, 1963)
⑴測量數據
♀(n=2):L=2020.8~2269.8 μm,W=42.8~47.1 μm,a=47.2~48.2,ST=26.4~28.4 μm,Tail=97.1~118.6 μm,c′=3.5~7.7。♂(n=3):L=1970.5~2101.6 μm,W=34.1~41.1 μm,a=47.9~61.6,ST=26.3~ 27.4 μm,Tail=84.6~99.5 μm,c′=4.1~6.1,Spicule length=27.5~35.3 μm。
⑵形態描述
雌蟲:體表皮紋明顯。唇區連續,頭架不發達。口針發達,口針長23~32 μm,基部球圓形,中食道球卵圓形,食道腺呈長葉狀腹面覆蓋腸的前端。陰門位于體中央,雙卵巢,對生。受精囊卵圓形,充滿精子。尾錐形,尾尖突位于尾端中間或無尾尖突。雄蟲:體前部與雌蟲相似。交合刺發達,弓形。交合傘不包至尾端,占尾長的57.5%~65%。
⑶分布
瓊中、儋州。
2.2.5 貝寧潛根線蟲(H. behningi (Micoletzky, 1923) Luc & Goodey, 1963)
⑴測量數據
♀(n=2):L=1884.9~2037.5 μm,W=39.8~39.9 μm,a=47.2~51.2,ST=24.3~27.2 μm,Tail=88.6~90.5 μm,c′=3.6~3.7。♂(n=2):L=1709.8~1856.3 μm,W=32.7~32.9 μm,a=52.3~56.4,ST=25.7~25.9 μm,Tail=81.1~93.6 μm,c′=4.5~4.9,Spicule length=35.2~36.7 μm。
⑵形態描述
雌蟲:體表皮紋明顯。唇區略縊縮,頭架發達,
深度骨化。口針長22.5~27.5 μm,基部球圓形,中食道球發達,直徑約占該處體直徑的2/3。雙卵巢,對生。受精囊卵圓形,充滿精子。尾錐形,尾尖突位于尾端中間或無尾尖突。雄蟲:體前部與雌蟲相似。交合刺長30~37.5 μm,交合傘占尾長的57.5%~67.5%。
⑶分布瓊中。
2.2.6 刻尾螺旋線蟲(H. crenacauda Sher, 1966)
⑴測量數據
♀(n=1):L=643.9 μm,W=28.2 μm,ST=27.6 μm,a=22.8,b=5.3,b′=4.5,Tail=20.1 μm,c=32.0,c′=1.4,DGO=6.3 μm,O=0.23,V=64.2。♂:未見。
⑵形態描述
雌蟲:體呈螺旋形,頭部半球形。口針基部球扁圓形,前緣平。半月體在排泄孔稍前方。受精囊不明顯,不明顯,內無精子。尾部錐形,末端呈齒狀或缺刻,有明顯的腹突。尾部腹面環紋6~8個。雄蟲:未見。
⑶分布瓊中。
2.2.7 雙宮螺旋線蟲(H. dihystera (Cobb, 1893) Sher, 1961)
⑴測量數據
♀(n=29):L=519.7~834.96 μm,W=20.2~30.96 μm,ST=22.1~28.3 μm,a=21.89~29.07,b=4.4~6.41,b′=3.70~5.40,c=27.5~63.01,c′=0.6~1.4,V=61.3~74.03。♂:未見。
⑵形態描述
雌蟲:蟲體呈螺旋形,變化很大,有的在后半部只繞1圈,有的則前部幾乎直,而后部幾乎繞3圈。頭區半球形。排泄孔位于食道─腸瓣膜之前。半月體在排泄孔稍前方。雙生殖管都起作用,但后者通常比前者稍小。尾向腹面彎,短小的腹突有或無,有6~12環紋。雄蟲:未見。
⑶分布
澄邁、白沙、儋州。
2.2.8 傷殘短體線蟲(P. vulnus Allen & Jensen, 1951)
⑴測量數據
♀(n=1):L=468.5 μm,ST=15.7 μm,W=20.5 μm,a=22.9,b=5.4,b′=4.1,V=72.7。♂:未見。
⑵形態描述
雌蟲:食道腺覆蓋腸的長度為26~53 μm,尾端光滑、窄圓到鈍尖。雄蟲:未見。
⑶分布儋州。
2.2.9 斯克里布納短體線蟲(P. scribneri Steiner, 1943)
⑴測量數據
♀(n=20):L=393.14~536.77 μm,W=15.40~23.74 μm,ST=13.47~ 15.87 μm,a=18.62~27.63,b=4.11~6.23,b′=3.53~4.75,c=14.33~23.52,c′=1.87~2.84,V=66.54~73.66。♂:未見。
⑵形態描述
雌蟲:溫熱殺死后體略向腹面彎曲。體表皮紋細。唇區較低,稍縊縮,唇拐角鈍圓。頭架發達,深度骨化。口針發達,基球深度骨化,口針基球圓形。中食道球卵圓形,食道腺從腹面和側面覆蓋腸的前端,覆蓋長度為20~40 μm,排泄孔在食道─腸瓣門的前方。半月體在排泄孔前。前伸單卵巢,后陰子宮囊較短,長度少于陰門處體直徑的1.5倍。尾錐形,尾端無紋。雄蟲:未見。
⑶分布
儋州、保亭、昌江、澄邁。
2.2.10 帽狀紐帶線蟲(H. galeatus (Cobb, 1913) Thorne, 1935)
⑴測量數據
♀(n=8):L=1315.79~1548.79 μm,W=41.71~55.03 μm,a=26.84~37.13,b=5.86~8.73,b′=5.36~7.47,V=53.90~55.91,ST=41.04~44.55 μm。♂:未見。
⑵形態描述
雌蟲:口針基部球有2個朝前的突。排泄孔位于食道─腸瓣膜處,陰門唇單或雙,通常明顯。腸覆蓋直腸,通常延伸到尾,尾圓形。雄蟲:未見。
⑶分布
儋州、澄邁。
2.2.11 厚皮擬毛刺線蟲(P. pachydermus (Seinhorst, 1954) Siddiqi, 1974)
⑴測量數據
♀(n=3):L=531.86~635.77 μm,W=33.54~35.94 μm,onchiostylet=33.62~34.52 μm,a=14.98~18.10,b=4.14~5.29,b′=3.78~4.64,V=52.42~55.60。♂:未見。
⑵形態描述
雌蟲:前端窄,唇區寬僅為食道腺基部體寬的1/3。角質層光滑。頭區圓形,具稍突起的乳突。瘤針典型。食道腺約占整個食道的1/3。食道腺從腹面或亞腹面交蓋腸前端。肛門近尾端。尾短,鈍圓形,雙生殖管。雄蟲:未見。
⑶分布
儋州、定安。
從海南省9個縣(市)40份甘蔗根際土樣中共分離鑒定出12個屬,優勢種群分別為矮化屬、短體屬,其檢出率分別為45.0%和37.5%,螺旋屬等其他10屬檢出率相對較低或零星分布;其中薄葉小環線蟲等7屬11種線蟲鑒定到種,且薄葉小環線蟲為國內在甘蔗上首次報道;另外仍有5個屬線蟲由于檢出數量較少或資料有限僅鑒定到屬,有待進一步研究。
本調查研究結果表明,海南省甘蔗根際寄生線蟲的優勢種群為矮化線蟲、短體線蟲、螺旋線蟲等,與龍海波等[9]研究結果基本一致。據1993年劉夢林等[2]、2012年魏吉利等[8]的調查,廣西蔗田中優勢種群為矮化線蟲和螺旋線蟲;1995年黎少梅等[18]發現廣東地區的甘蔗線蟲種類繁多,其中也以矮化線蟲、根結線蟲和螺旋線蟲等為主。經比對可知,在海南、廣東和廣西等地區的甘蔗作物上,寄生線蟲的種類主要為矮化線蟲、短體線蟲、螺旋線蟲、根結線蟲,說明華南各省區甘蔗作物的重要寄生線蟲種群較一致,這可能與華南地區的氣候條件相似有關。這些線蟲分布普遍,成為甘蔗生產的限制因子之一,應引起人們的重視。
本研究首次在中國甘蔗上檢出薄葉小環線蟲,小環屬線蟲強大有力的口針對寄主根系不斷穿刺取食從而造成創傷,不僅抑制植物根系的生長,而且為其他病原微生物的侵染創造了條件,引起寄主根系復合病害的發生,因此也應當引起人們的關注。
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(本篇責任編校:李金玉)
Investigation and Identification of Parasitic Nematodes Extracted From Rhizosphere of Sugarcane in Hainan Island
DING Xiao-fan, WANG Xue, LI Xiang, LI Zeng-ping
(College of Environment and Plant Protection, Hainan University, Haikou 570228)
Forty soil samples were collected from rhizosphere of sugarcane in nine sugarcane producing counties in Hainan Island. Morphological identification of the nematodes isolated from the samples was carried out. The results showed that there were totally 12 genera of sugarcane parasitic nematodes. Tylenchorhynchus and Pratylenchus were the main genera of sugarcane in Hainan Island, and their occurrence rates were 45.0% and 37.5% respectively. Other common genera were Helicotylenchus, Filenchus, Hirschmanniella and Paratrichodorus. Criconemella, Hoplolaimus, Rotylenchus, Lelenchus, Malenchus and Meloidogyne occurred sporadically. In addition, 11 species in 7 genera were identified. They were C. xenoplax (Raski, 1952) Luc & Raski, 1981, T. annulatus (Cassidy, 1930) Golden, 1971, T. agri Feriss, 1963, H. mucronata (Das, 1960) Luc & Goodey, 1963, H. behningi (Micoletzky, 1923) Luc & Goodey, 1963, H. crenacauda Sher, 1966, H. dihystera (Cobb, 1893) Sher, 1961, P. vulnus Allen & Jensen, 1951, P. scribneri Steiner, 1943, H. galeatus (Cobb, 1913)
Sugarcane; Nematodes; Species; Hainan Island
S566.1
A
1005-9695(2015)05-0017-06
2015-08-09;
2015-10-13
基金項目:國家甘蔗產業技術體系建設專項資金(nycytx-24);中西部高校項目(MWECSP-RT08,ZXBJH-XK005)作者簡介:丁曉帆(1979-),女,講師,主要從事植物線蟲學研究;E-mail:dingxiaofan526@163.com
*通訊作者:李增平(1967-),男,教授,主要從事植物病理學等研究;E-mail:lzping301155@126.com
丁曉帆,王雪,李想,等. 海南省甘蔗根際寄生線蟲調查與鑒定[J]. 甘蔗糖業,2015(5):17-22.
Thorne, 1935, P. pachydermus (Seinhorst, 1954) Siddiqi, 1974. Among them, C. xenoplax was firstly reported on sugarcane in China.