西南部分地區蕎麥根結線蟲種類與地理分布

何成興,　王　群,　盧文潔,　王艷青,　李春花,　吳文偉,黃月揖,　馬俊平,　胡先奇,　王莉花*

(1. 云南省農業科學院農業環境資源研究所, 昆明　650205; 2.云南省農業科學院生物技術與種質資源研究所, 云南省農業生物技術重點實驗室, 農業部西南作物基因資源與種質創制重點實驗室, 昆明　650223; 3. 云南農業大學農業生物多樣性與病蟲害控制教育部重點實驗室, 昆明　650201)

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西南部分地區蕎麥根結線蟲種類與地理分布

何成興1,王群1,盧文潔2,王艷青2,李春花2,吳文偉1,黃月揖3,馬俊平3,胡先奇3,王莉花2*

(1. 云南省農業科學院農業環境資源研究所, 昆明650205; 2.云南省農業科學院生物技術與種質資源研究所, 云南省農業生物技術重點實驗室, 農業部西南作物基因資源與種質創制重點實驗室, 昆明650223; 3. 云南農業大學農業生物多樣性與病蟲害控制教育部重點實驗室, 昆明650201)

近年來，隨著我國蕎麥面積的迅速增加，根結線蟲病呈逐年加重趨勢，嚴重影響了蕎麥的產量與品質。本研究于2014年對西南10個地區17個鄉鎮秋播苦蕎麥根結線蟲的分布、發生種類以及危害程度進行了調查。結果表明，西南地區危害蕎麥的根結線蟲種類有南方根結線蟲(Meloidogyne incognita)、爪哇根結線蟲(M.javanica)和花生根結線蟲(M.arenaria)3種，其中南方根結線蟲為優勢種群。田間根結線蟲種群大多數為單一種群，23.5%的樣品為南方根結線蟲與爪哇根結線蟲(或花生根結線蟲)組成的混合種群。調查發現前作為煙草或馬鈴薯的地塊，蕎麥根結線蟲發生危害嚴重，平均被害株率為6.0%～77.5%，病情指數為1.4～26.1，而前作為玉米的蕎麥根結線蟲則較輕，被害株率最高為16.0%，相應病情指數為2.3。

蕎麥;根結線蟲;種類鑒定;地理分布

根結線蟲(Meloidogyne)是一種高度專化性的雜食性植物病原線蟲,近年來在我國西南地區發生普遍,特別是前茬為煙草作物的地塊,蕎麥根結線蟲發生流行嚴重,給蕎麥的可持續發展增加了防控難度。蕎麥(buckwheat)過去是一種救饑荒的小作物,隨著人們對其保健功能的認識以及深加工的不斷拓展,其生產面積逐年擴大。蕎麥的規模化種植導致其病蟲害日趨嚴重,產量和品質下降。蕎麥根結線蟲是一類危害蕎麥根系的內寄生線蟲,蕎麥被根結線蟲危害后,植株矮小、分支和花序減少、籽粒小且不飽滿,甚至絕收[18]。有關苦蕎麥根結線蟲種類及分布危害均無文獻報道,為此,本研究依托國家燕麥蕎麥產業技術體系,開展了西南部分地區蕎麥根結線蟲的種類鑒定、分布以及發生危害調查,旨在為蕎麥根結線蟲綠色防控提供理論依據。

1　材料與方法

1.1蕎麥根結線蟲種類鑒定材料的采集

2014年分別在四川、云南、貴州3省10個地區秋播苦蕎麥種植區采集根樣18份。采樣方法以5點式為主,在同一蕎麥地內選取5個不同點,每點隨機拔取10株蕎麥,剪去植株地上部,將有根結線蟲危害的根系放在塑料袋中,作為一個根樣,帶回室內進行種類鑒定。

1.2蕎麥根結線蟲種類鑒定方法

蕎麥根結線蟲種類鑒定方法主要是切取雌蟲會陰花紋進行觀察,根據會陰花紋的形態特征確定其種類。具體方法如下:(1)將帶有根結的植物根用流水沖洗干凈,然后把洗凈的根結放入培養皿中;(2)在解剖鏡下,用挑針、鑷子等從根結中將雌蟲挑出,放在透明硬塑料板上;(3)在解剖鏡下,用鋒利的醫學解剖刀切掉雌蟲的頭部;(4)將切掉頭部的雌蟲放入45%乳酸中,在解剖鏡下用挑針或刀背輕壓蟲體擠掉部分內含物,清除蟲體內的物質;(5)將剩余的后部角質膜移至另一側潔凈的45%乳酸中,用竹針輕輕剔除卵和其他附屬物;在45%乳酸中修正和清洗制作好的會陰花紋;(6)將修整好的方塊在乳酸中徹底清洗干凈,放入載玻片上的甘油滴中,若干個方塊都背面朝上,排成一排,加蓋玻片,用指甲油封固,貼上標簽,在顯微鏡下觀察會陰花紋的形態特征[913]。

1.3蕎麥根結線蟲的分布及危害調查

秋播苦蕎麥主要是在煙草、玉米或馬鈴薯收獲后,翻犁進行撒播。因此,蕎麥根結線蟲分布及危害調查針對前作為煙草、玉米和馬鈴薯3種類型進行。其方法是在每個調查區域選擇前作不同的蕎麥地,每塊蕎麥地按5點式取樣,每點隨機拔20株,合計100株,按照根結線蟲危害分級標準進行分級。

蕎麥根結線蟲分級標準:0級,根部正常,無可見根結;1級，1/3以下根上有少量根結;2級,1/3～1/2根上有根結;3級,1/2以上根上有根結,少量次生根上發生根結; 4級,所有根上,包括次生根上也長滿根結。

1.4病情指數計算方法

1.5數據統計

采用SPSS16.0forWindows和Excel軟件進行統計,所得數據均用平均值±標準誤差表示,用Duncan新復極差法比較差異顯著性(P<0.05)。

2　結果與分析

2.1西南地區蕎麥根結線蟲種類鑒定結果

根據雌蟲會陰花紋的形態,西南地區蕎麥根結線蟲的種類主要為南方根結線蟲(Meloidogyne incognita)、爪哇根結線蟲(M.javanica)和花生根結線蟲(M. arenaria)3種(表1)。其中南方根結線蟲占樣本的58.8%、爪哇根結線蟲占樣本的17.6%、南方根結線蟲和爪哇根結線蟲混合種群占樣本的17.6%、爪哇根結線蟲與花生根結線蟲混合種群占樣本的5.9%。樣本B1、B2、C1、C2、D1、D2、D3、I、J、K、L的會陰花紋有明顯高而方的背弓,由平滑到波浪形的線紋組成,無明顯的側溝,為南方根結線蟲(圖1a);樣本E、F1、F3的會陰花紋背弓圓而扁平,側溝明顯,將花紋的背線和腹線分開,分為明顯的背區和腹區,無或很少有線紋通過側溝,為爪哇根結線蟲(圖1b);樣本F2的會陰花紋有些在兩側形成肩狀突起,側區處有短或者不規則的側線。而有些背弓圓而扁平,有明顯的側溝,因此樣本F2為花生根結線蟲和爪哇根結線蟲的混合種(圖1b～c)。樣本A、G、H的會陰花紋有些背弓圓而扁平,有明顯的側溝。而另一些有明顯高而方的背弓,無明顯的側溝,為爪哇和南方根結線蟲的混合種(圖1a～b)。

表1　西南部分地區蕎麥根結線蟲種類

圖1　西南地區主要蕎麥根結線蟲會陰花紋Fig.1　Perineal pattern of root-knot nematodes on buckwheat in southwest China

2.2蕎麥根結線蟲分布及危害調查

從表2可以看出,不同秋播蕎麥產區蕎麥根結線蟲發生危害的程度不同,不同的前作地塊根結線蟲的發生危害程度也不同。前作為煙草和馬鈴薯的地塊蕎麥根結線蟲發生危害較重,其平均被害株率為6.0%～77.5%,病情指數為1.4～26.1,而前作為玉米的蕎麥根結線蟲則較輕,被害株率最高為16.0%。因此,在選擇秋播蕎麥種植地塊時應盡量選擇前作為玉米的地塊,可有效減輕蕎麥根結線蟲的發生危害。

3　討論

西南地區多以山地和丘陵地居多(如云南山地占耕地面積的84%),土壤多以紅壤和砂壤為主,很適于煙草種植。煙草生長周期長,收獲后種植其他作物往往影響翌年的茬口,而蕎麥生育周期短、耐貧瘠土壤,種植蕎麥恰好可以彌補這一茬口。但煙草根結線蟲是西南地區廣泛分布且危害嚴重的植物病原體之一,所以煙草收獲后種植蕎麥,其根結線蟲危害也相對較重,從我們的調查結果(表2)也得到了證實。根據室內鑒定結果可知,在西南部分地區危害蕎麥的根結線蟲主要為南方根結線蟲、爪哇根結線蟲和花生根結線蟲,其中南方根結線蟲占全部調查樣本的58.8%、爪哇根結線蟲占17.7%,而花生根結線蟲侵染的單一群體未調查到。由南方根結線蟲和爪哇根結線蟲、花生根結線蟲和爪哇根結線蟲組成的復合侵染群體占了全部調查樣本的23.5%。

表2　西南部分地區蕎麥根結線蟲發生危害情況1)

1) 表中數據為平均值±SE,同列數據后不同字母表示在0.05水平差異顯著。

Dataaretheaverageofdiseaseindexes.Differentlettersinthesamecolumnrepresentsignificantdifferenceat0.05level.

云南省是我國西南地區根結線蟲的重發區之一。目前,根結線蟲危害較為嚴重、面積較大的作物除煙草、番茄、黃瓜外,還有大部分中藥材和一些雜草(藜、細柄野蕎麥、刺藜、牛膝菊等)。蕎麥根結線蟲是近年發現危害蕎麥的重要病原之一,蕎麥受根結線蟲危害后,植株矮小、發黃、結實率降低,產量減少5%～10%。據統計每年因根結線蟲危害造成的世界農作物減產至少5%[14]。通過蕎麥根結線蟲的種類與分布的調查,發現前作為煙草的田塊蕎麥根結線蟲危害較為嚴重,前作為馬鈴薯的次之,而前作為玉米的田塊發生危害相對較輕。因此,在秋播蕎麥時,應盡量選擇前作為玉米的田塊,從栽培措施上減輕蕎麥根結線蟲的危害。一方面減少防治成本投入,另一方面減少化學農藥的使用量,保護農田生態環境,保障農民增收節支,對促進蕎麥產業的可持續發展提供技術支撐。

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(責任編輯：楊明麗)

Geographicaldistributionandspeciesofroot-knotnematodesonbuckwheatinsomeareasofsouthwestChina

HeChengxing1,WangQun1,LuWenjie2,WangYanqing2,LiChunhua2,WuWenwei1,HuangYueyi3,MaJunping3,HuXianqi3,WangLihua2

(1.InstituteofAgriculturalEnvironmentandResource,YunnanAcademyofAgriculturalSciences,Kunming650205,China; 2.BiotechnologyandGermplasmResourcesInstitute,YunnanAcademyofAgriculturalSciences,ProvincialKeyLabofAgriculturalBiotechnology,KeyLabofSouthwesternCropGeneResourcesandGermplasmInnovation,MinistryofAgriculture,Kunming650223,China; 3.KeyLabforAgriculturalBiodiversityandPestManagementofMinistryofEducation,YunnanAgriculturalUniversity;Kunming650201,China)

Inrecentyears,root-knotnematodediseaseinChinaincreasedyearbyyearandseriouslyaffectedthecropyieldandqualityastherapidlyextendingofthebuckwheatgrowing.During2014,thedistribution,speciesanddamageofroot-knotnematodesonbuckwheatwereinvestigatedinsouthwestChina.Threespecies,includingMeloidogyne incognita, M. javanicaandM. arenaria,wereobservedonbuckwheat,andM. incognitawasthedominantspecies.Mostroot-knotnematodepopulationsaresinglespeciesinfields,andonly23.5%samplesweremixedpopulationsofM. incognitaandM. arenaria (orM. javanica).Therootknotnematodesoccurredseriouslyonbuckwheatwhenprecedingcropwastobaccoorpotato,andtheaveragedamageraterangedfrom6%to77.5%,withthediseaseindexesvariedbetween1.4and26.1.However,therootknotnematodesonlylightlyoccurredifcornwastheprecedingcrop,andthehighestdamageratewas16%withadiseaseindexof2.3.

buckwheat;root-knotnematode;speciesidentification;geographicaldistribution

20150422

20150615

國家現代農業產業技術體系-蕎麥病蟲草害防控崗位(CARS-08-C-2)；云南省自然科學基金項目(2014FB160); 云南省技術創新人才項目(2014HB062)

E-mail:wanglihua70@hotmail.com

S435.12

ADOI：10.3969/j.issn.05291542.2016.03.039