植物根結線蟲生物防治研究

成 建，任俊英

（1.河北海鷹安全技術工程有限公司，河北石家莊 050000；2.唐縣羊角鄉林業站，河北唐縣 072350）

植物根結線蟲生物防治研究

成 建1，任俊英2

（1.河北海鷹安全技術工程有限公司，河北石家莊 050000；2.唐縣羊角鄉林業站，河北唐縣 072350）

植物根結線蟲生物防治是利用天敵將其控制在最低危害程度，從生態角度尋求新的方法，利用真菌，細菌，病毒，立克氏體、放線菌捕食根線蟲。利用兩種方法進行控制，同時探討影響根線蟲生物防治的影響因素。

根線蟲；生物防治；研究概況

根結線蟲（Meloidogyne）在全世界廣泛分布，寄主范圍廣泛，植物受害嚴重，病害發生后，一般減產10%左右，嚴重的高達75%以上。同時它能使真菌和細菌易于侵染植物，是誘發植物病害的重要原因之一[1]。對于根結線蟲的防治，歷來以化學藥劑為主，化學殺線劑對環境污染嚴重，使用過程中對人、畜也不安全，隨著科學的發展，人們除繼續探索一些高效、低毒、低殘留、高選擇性的殺線劑外，還應從生態角度尋求新的方法，而生物防治是其中之一。

根結線蟲的天敵，主要有真菌、細菌、病毒、立克氏體、放線菌、捕食性線蟲、渦蟲和原生動物等。

1 天敵真菌

1.1 捕食真菌

捕食真菌通過捕食器官來捕食線蟲。

1.2 內寄生真菌

內寄生真菌能以粘性或非粘性孢子附著于線蟲體表，或通過線蟲的口腔、肛門或陰門侵入線蟲體，引起線蟲致病或殺死線蟲。

2 天敵細菌

根結線蟲天敵細菌目前報道的主要是巴氏桿菌屬（Pasteuria） 的 3 個種，Pasteuriapenetrans、P.thornei和Pasteuriasp.，以及根際細菌兩類。

2.1 穿刺巴氏桿菌

早在1888年，Metchnikoff就發現并描述了水虱（Daphnia magnaStraus）的一種寄生細菌，定名為Pasteuria ramosa。Cobb和Thorne先后在線蟲體內發現了與Pasteuriasp.相似的寄生生物，但當時認為是原生動物。直到對這種線蟲寄生物作了電鏡觀察之后才確認是細菌，并由Mankau命名為穿刺芽孢桿菌（Bacilluspenetrans）。Sayre和 Wergin發現根結線蟲寄生細菌的超微結構與P.ramosa的相似，而且又重新發現這種細菌也能夠侵染水虱，最終由Sayre和Starr（1989）定名為穿刺巴氏桿菌［Pasteuriapenetrans（Thorne）Sayre&Starr］[2]。20 世紀 70年代以來，有關Pasteuriaspp.的研究逐漸增多，但研究重點已經轉移到對能夠侵染植物寄生線蟲的種類上來。愈來愈多的研究證實，Pasteuriaspp.的分布非常廣泛，迄今已在世界上五大洲的51個國家及太平洋、大西洋、印度洋的各類島嶼上從96個屬196種土壤線蟲體內發現了Pasteuria或其類似物。其中能侵染植物根結線蟲的穿刺巴氏桿菌是研究較多的一種。而P.thornei專性寄生于Pratylenchus brachyurus，沒有深入研究。Pasteuriasp.是從禾谷胞囊線蟲（Heleroclera avenae）上發現的，由于其寄主范圍和生活史與上述兩種細菌顯著不同，因而Davies懷疑是一新種，由于只寄生2齡幼蟲，難以獲得大量細菌，導致其應用前景不大，因對其特性未有深入研究而一時未定種名。近20年來，國外對應用穿刺巴氏桿菌防治植物根結線蟲進行了大量的研究，并取得了重要進展，認為穿刺巴氏桿菌是用于植物根結線蟲病生物防治的一種有希望的研究對象[3]。

2.2 根際細菌

根際細菌（rhizobacteria）是指從根際分離所得，依據其對植物的反應將其分為有益、有害和中性3類。有益根際細菌指與根有密切關系并強定殖于根系，能促進植物生長的根際細菌。1988年Sikora在研究根際細菌對植物寄生線蟲的作用時發現，有些根際細菌并不引起作物產量增加，因此，他提出用PHPR（Plant health-promoting rhizobacteria） 代替PGPR來定義那些對植物寄生線蟲有抑制作用的根際細菌。現在人們研究的根際細菌多指在生防中具有拮抗作用或促生作用的有益根際細菌。

3 生物防治的實施

一是自然控制。二是引入控制。

3.1 自然控制

自然控制是指通過土壤中本身存在的拮抗生物來控制線蟲數量。根結線蟲的自然控制在一些地區已經發現。Ferris等（1976）在加尼福尼亞發現一個受根結線蟲嚴重侵染的桃園中，一些年后根結線蟲種群密度自然降低了[4]。隨后對這一現象進行研究，發現了侵染根結線蟲卵的寄生真菌Dactylella oviparasitca（Stirling 和 Mankau，1978）。 Stirling（1979）全年取樣發現D.oviparasitica侵染卵百分率為20%～60%，Stirling（1979）認為實際寄生率遠高于此，原因是許多寄生卵在計算前已經消失；把D.oviparasitica加入滅菌土能減少桃樹根結和降低土壤中線蟲數量[5-6]。Mckenry 和 Kretsch（1987）提出設想：桃園根結線蟲種群數量降低是由于樹齡增大，導致抗性增加[7]。

3.2 引入控制

引入控制是指將天敵生物制成生防劑施入土中，直接防治線蟲。由于土壤抑制作用等因素，使引入生防制劑的防效極不穩定。目前正在進一步研究中。

4 影響根結線蟲生物防治的一些重要因素

隨著科學技術的迅速發展，人類對生存環境的刻意追求，農業資源的持續利用、保護與再生、野生生物的物種多樣性以及環境保護等方面的研究形成現代生物科學發展的新趨勢，現代生物防治的理論、方法和技術也不可避免地面臨新的問題。

4.1 抑制線蟲土壤的特性

抑制線蟲土壤是指由于土壤中各因子抑制線蟲增長，使線蟲種群處在低密度。線蟲分布的變化以前往往歸結于物理因子或栽培歷史的影響，但不可否認有些地方線蟲的抑制是由于生物因子而造成的，如果對生物的自然發生系統進一步很好地了解，才能使這個系統發展更快。研究應集中在對線蟲拮抗的微生物或增強自然控制的效力，使其擴展到其它地區。

4.2 致病多樣性

一些線蟲的拮抗物存在著多樣性問題，這個問題應當值得注意。選擇有毒力的線蟲天敵是生物防治的第一步，還應加強對生物化學或基因性質等因子與毒力關系的研究，以便進一步了解天敵生物毒力分化的機制。同時，應加強其它特性的研究，如寄主專化性、根際定殖能力、腐生競爭能力以及在無寄主和極限環境下生存能力的研究，這樣才能對篩選出來的拮抗物是否能用于生物防治有全面的了解。

4.3 流行學的研究

當評價寄生物的生物防治效果以及增強對線蟲種群致病力時必須要考慮天敵的流行學。目前對這些方面缺少資料。加強對線蟲種群動態及天敵動態模型的研究是生物防治研究必須加強的領域。

5 展望

線蟲的生物防治在線蟲的綜合治理中起著極為重要的作用，目前的研究展現出可喜的應用前景，但離大規模應用還有距離，還有許多基礎研究工作急需加強，應開展對一些新的領域的研究，如遺傳工程及生物技術應用于線蟲的生防方面。現在已有將Bacillus thuringiensis的一個毒素基因轉到根際細菌Pseudomonas fluroscenes產生毒素蛋白的報道[8]。盡管還沒有將線蟲天敵微生物的基因應用到線蟲生防上，但這種可能性是存在的，如將幾丁質酶基因轉移到天敵微生物上，將有助于增強分解卵殼的能力。分子生物學和生物技術將對生物防治有很大的影響，可以對天敵微生物進行檢測、鑒定和計數。許多線蟲天敵微生物在形態學、培養特性及致病力方面存在著很大變化，很難區別有無毒力菌株。用免疫技術如單克隆抗體和酶聯免疫技術可以用來區別專化性微生物的血清類型。限制性片斷長度多態性可以用來研究微生物的基因變化，以此來進行分類。用DNA探針可以檢測和計數土壤中穩定的微生物（Trevors和van Elsas，1989）[9];用分子生物學技術可解決一些目前面臨的問題。無疑，根結線蟲的生物防治仍需要廣泛深入研究，隨著研究的不斷深入，線蟲的生防必將取得長足的發展和輝煌的成就。

［1］楊寶君，曾大鵬.植物根結線蟲（生物學、分類鑒定和防治）［M］.北京：科學出版社，1983.

［2］Sayre R M，Starr M P.In：Williams S T，Sharpe M E，Holt J G.Bergey s Manual of Systematic Bacteriology ［M］.Baltimore，MD： The Williams&Wilkins，1989，2601-2615.

［3］董煒博，石延茂，遲玉成，等.中國生物防治［J］.1999，15（2）：89-93.

［4］Ferris H，McKenney H M.Spatial distribution of nematodes in peach orchards ［J］.Plant Disease Reporter，1976，（60）：18-22.

［5］Stirling G R.Techniques for detecting Dactylella oviparasiticaand evaluating its significance in field soils［J］.Journal of Nematology，1979，（11）：99-100.

［6］Stirling G R.Effectoftemperature on infection of Meloidogyne incognitaeggs by Dactylella oviparasitica［J］.Nematologica，1979，（25）：104-110.

［7］Mckenry M V，Kretsch J.Peach tree and nematode responses to various soil treatments under two irrigation regimes［J］.Nematologica，1987，（33）：343-354.

［8］Perlak F J，Obukowicz M G，Watrud L S，et al.Development of genetically engineered microbial biocontrol agents［A］.Hedlin P A，Menn J J，Hollingworth R M.Biotechnology for crop protection［C］.Washington：American Chemical Society，1988.

［9］Trevors J T，Elsas J D.A review of selected methods in environmental microbial genetics ［J］.Canadian Journal of Microbiology，1989，（35）：895-902.

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1002-3356（2011）05-0088-02

2011-08-23