南方根結線蟲二齡幼蟲對不同類型鹽離子的趨化反應

孟 麗，漆永紅，劉玉霞，曹素芳，杜 蕙，呂和平，李敏權，*

(1.甘肅農業大學草業學院，蘭州 730070； 2.甘肅省農業科學院植物保護研究所，蘭州 730070；3.甘肅省農業科學院林果花卉研究所，蘭州 730070)

南方根結線蟲二齡幼蟲對不同類型鹽離子的趨化反應

孟 麗1,2，漆永紅2，劉玉霞1，曹素芳3，杜 蕙2，呂和平2，李敏權1，2*

(1.甘肅農業大學草業學院，蘭州 730070； 2.甘肅省農業科學院植物保護研究所，蘭州 730070；3.甘肅省農業科學院林果花卉研究所，蘭州 730070)

南方根結線蟲； 無機鹽； 有機鹽； 趨化性

根結線蟲(Meloidogynespp.)是植物病原線蟲中種類最多，分布最廣，危害最嚴重的一類線蟲，其寄主范圍超過3000種,主要危害茄科、葫蘆科、十字花科等植物根部，形成串球瘤狀根結，破壞根組織的分化和生理活動，抑制地上部正常生長，進而嚴重影響作物的產量和品質[1]。根結線蟲不僅直接危害植物的根和莖，線蟲造成的傷口還可誘發和加劇其他土傳病害的發生，如枯萎病(FusariumoxysporumSchlecht)、黃萎病(VerticilliumdahliaeKleb.)和立枯病(RhizoctoniasolaniKühn)等[2]。根結線蟲病主要以化學防治為主，但化學防治對環境影響大、易對作物產生藥害等，因此，探索防治根結線蟲的新方法勢在必行。

Devine和Jones報道[14]，施入土壤中的鹽及肥料在供植物吸收的同時也顯著影響著線蟲的行為，從而間接影響田間的發病情況。這是由于土壤中施加的鹽容易被作物吸收提高植物的抗病性，更重要的是有些鹽在土壤環境下產生的劇毒化合物對線蟲遷移和侵染具有抑制作用，這些化合物阻礙線蟲完成生活史，遏制了線蟲的危害，起到某種程度的防治作用。了解鹽對南方根結線蟲的影響具有重要的價值，本試驗測試了南方根結線蟲對48種鹽的趨化反應，旨在為南方根結線蟲的防治提供依據。

1 材料與方法

1.1 供試線蟲

采自甘肅省武威市發放鎮日光溫室內發病的番茄根系，經鑒定后確定為南方根結線蟲[15]。采用Giannakou等[16]的方法，將病根洗凈，在解剖鏡下從番茄根系挑取新鮮卵囊，放入直徑9 cm的培養皿內，用0.5%次氯酸鈉表面消毒3min，無菌水洗3次后放入24孔培養板中，在室溫25 ℃左右孵化2齡幼蟲，每隔24 h換水1次，保證每次選用的2齡幼蟲新鮮和活力一致。

1.2 供試鹽

本試驗包括48種鹽，其中37種為無機鹽，11種為有機酸及其鹽。供試鹽分別是NH4Cl、NaCl、KCl、CuCl2·2H2O、FeCl3·3H2O、CsCl；(NH4)2SO4、Na2SO4、K2SO4、MnSO4·H2O、FeSO4·7H2O、CuSO4·5H2O、(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O；NH4NO3、NaNO3、KNO3、Ba(NO3)2、 Mn(NO3)2；Na2HPO4、NaH2PO4、(NH4)2HPO4、NH4H2PO4； KH2PO4、K2HPO4；NH4HCO3、(NH4)2CO3、Na2CO3、K2CO3、KHCO3、CaCO3、NaHCO3；C2H4O2、 C2H3O2Na、C2H3O2K、C2H3O2NH4；NH4SCN、KSCN、NaSCN；NaOH、KOH；Na2WO4·2H2O、CO(NH2)2、C3H6O3、C4H6O6、C6H8O7、C6H5Na3O7、C7H5NaO3和C10H14N2Na2O8。以上鹽均為分析純，定購于天津市恒興化學試劑廠。每種鹽設6個濃度，分別為2×10-2、1×10-2、0.5×10-2、0.25×10-2、0.125×10-2及 0.062 5×10-2mol /L。

1.3 生測方法

試驗方法在Wuyts等[17]的基礎上有所改進。將直徑為5 cm的培養皿底部通過兩個內外環劃分成16部分(見圖1)。先在培養皿中倒入0.8%瓊脂糖5 mL，接著在瓊脂糖平板外環的圈內分別加入50μL的待測鹽溶液和蒸餾水，室溫25 ℃放置1h，然后將2 μL約30頭南方根結線蟲接種于中心環內，在25 ℃培養箱黑暗放置5 h。之后，在培養皿表面噴灑乙醇停止線蟲運動。在顯微鏡下數出1～8區各區線蟲的數量。每個濃度的鹽重復3次，以蒸餾水處理為對照。

1.4 數據處理

本試驗中，趨化指數定義為從+2到-2范圍內的正值(吸引)和負值(排斥)。參照Saux和Quénéhervé的方法[9]有所改進，其表達式為：趨化指數=∑(p·Id)，其中p表示各區線蟲比率，即1～8區各區線蟲數量與8個區線蟲總數量的比率；Id表示距離系數，即1～2區為+2 cm，3～4區為+1cm，5～6區為-1cm，7～8區為-2 cm。

圖1 南方根結線蟲趨化性測試區Fig.1 Test arena for investigating the chemotaxis of Meloidogyne incognita

數據處理采用DPS軟件，Duncan 氏新復極差法檢驗差異顯著性(P<0.05)。

2 結果與分析

2.1 南方根結線蟲對37種無機鹽和11種有機鹽的趨化性

表1南方根結線蟲對不同鹽離子在不同濃度下的趨化性及趨化指數1)

Table1ChemotaxisanditschemotacticindexofdifferentsaltionsatdifferentconcentrationstoM.incognita

鹽Salts各濃度(×10-2mol/L)的趨化指數Chemotacticindexofdifferentinorganicionsatdifferentconcentrations 0．06250．1250．250．512趨化性評價ChemotaxisNaCl-0．08a-0．41b-0．25ab-0．03a-0．43b-0．41b排斥KCl-0．15a-0．24a-0．14a-0．14a-0．38a-0．42a排斥FeCl3-0．76c-0．38ab-0．62bc-0．37ab-0．52bc-0．13a排斥NH4Cl-0．52a-0．70a-0．73a-0．49a-0．51a-0．35a排斥CsCl-0．60a-0．15a-0．39a-0．09a-0．15a-0．54a排斥CuCl20．20a-0．41b-0．51b-0．15b-0．22b-0．47b排斥CuSO40．33a0．15ab-0．23c0．20ab-0．07bc0．24ab吸引排斥共存Na2SO4-0．03a0．21a0．14a0．30a0．19a-0．02a吸引排斥共存MnSO40．24a-0．02b0．24a0．37a-0．12b-0．19b吸引排斥共存(NH4)2SO4·FeSO4-0．18a0．23a0．31a-0．23a-0．07a0．24a吸引排斥共存FeSO40．11a-0．16a-0．11a-0．05a0．29a0．30a吸引排斥共存(NH4)2SO40．24ab0．48a-0．14cd-0．003bc-0．13cd-0．44d吸引排斥共存K2SO4-0．05b-0．16bc-0．44c-0．10b-0．24bc0．28a吸引排斥共存NaNO3-0．25bc-0．35cd-0．57d0．12a-0．03ab-0．37cd吸引排斥共存KNO30．05a0．04a-0．19ab-0．43b-0．58b-0．49b吸引排斥共存Ba(NO3)2-0．17a-0．28a-0．35a-0．39a-0．33a-0．54a排斥NH4NO3-0．24ab-0．15a-0．50abc-0．71bc-0．36ab-0．86c排斥Mn(NO3)2-0．46ab-0．34a-0．65ab-0．61ab-0．63ab-0．78b排斥(NH4)2HPO40．36ab0．54a0．10abc0．27ab-0．41c-0．14bc吸引排斥共存NaH2PO4·2H2O0．17ab-0．06ab-0．36b0．48a-0．14ab-0．24ab吸引排斥共存NH4H2PO4-0．28a-0．06a-0．10a0．09a-0．45a-0．26a吸引排斥共存Na2HPO4·12H2O0．14ab-0．21b0．25a0．04ab-0．69c-0．74c吸引排斥共存KH2PO4-0．35a-0．18a-0．15a-0．39a-0．47a-0．17a排斥K2HPO4-0．36ab-0．17a-0．96c-0．36ab-0．73bc-0．61abc排斥CaCO30．53a0．17ab0．03b-0．07b-0．18b-0．28b吸引排斥共存NaHCO30．11a-0．20ab-0．53b-0．15a0．09a0．10a吸引排斥共存Na2CO3-0．13a-0．09a-0．17a-0．10a-0．57b-0．60b排斥NH4HCO30．05a0．22a-0．27a-0．34a-0．35a-1．09b吸引排斥共存(NH4)2CO3-0．31a-0．27a-0．38a-0．64ab-0．56ab-0．87b排斥KHCO3-0．54a-0．40a-0．54a-0．47a-0．68a-0．47a排斥K2CO3-0．21a-0．61a-0．67a-0．69a-0．64a-0．63a排斥C2H3O2Na-0．44c0．53a-0．04b0．10b0．22ab-0．03b吸引排斥共存

續表1Table1(Continued)

鹽Salts各濃度(×10-2mol/L)的趨化指數Chemotacticindexofdifferentinorganicionsatdifferentconcentrations 0．06250．1250．250．512趨化性評價ChemotaxisC2H3O2NH40．33a-0．17b-0．13b-0．26b-0．15b-0．35b吸引排斥共存C2H4O2-0．15a-0．01a-0．19a-0．33ab-0．33ab-0．69b排斥C2H3O2K0．32a-0．15b-0．31b-0．59bc-0．45bc-0．86c吸引排斥共存NH4SCN-0．16a-0．57ab-0．44ab-0．74b-0．66ab-0．58ab排斥NaSCN-0．62ab-0．33a-0．35a-0．76b-0．60ab-0．75b排斥KSCN-0．51a-0．66ab-1．06b-0．63ab-0．78ab-1．01b排斥Na2WO4·2H2O0．22ab0．48a0．27ab0．12ab-0．29b0．31ab吸引排斥共存C7H5NaO3-0．23a-0．19a0．53a0．33a0．29a0．19a吸引排斥共存C6H5Na3O70．27a-0．17b-0．13ab0．18ab0．18ab0ab吸引排斥共存C10H14N2Na2O80．24ab0．29ab0．55a-0．55c-0．28bc-0．30bc吸引排斥共存C6H8O7-0．08a0．24a0．06a0．16a-0．42a-0．16a吸引排斥共存C4H6O6-0．04a-0．37abc-0．20ab-0．35abc-0．53bc-0．67c排斥C3H6O3-0．18a-0．20ab-0．45ab-0．50ab-0．26ab-0．65b排斥CO(NH2)2-0．14ab-0．13ab-0．06a0a0．12a-0．60b吸引排斥共存NaOH0．20a-0．19a-0．17a-0．3a-0．13a-0．36a排斥KOH-0．42ab-0．22a-0．43ab-0．46ab-0．83c-0．78bc排斥

1) 表中數據為平均值，同行數據后不同小寫字母表示經Duncan氏新復極差法檢驗在P<0.05水平上差異顯著。 The data in the figure are mean.Different lowercase letters within the same row show significant differences atP<0.05 levels by Duncan′s，multiple range test.

2.2 南方根結線蟲對48種鹽在6種不同濃度下的趨化指數

3 討論

在生產中，施入土壤中的鹽及肥料在供植物吸收的同時也影響著線蟲的行為。本試驗研究了37種無機鹽對南方根結線蟲運動行為的影響，且首次明確了南方根結線蟲對11種有機酸及其鹽，如C2H4O2、 C2H3O2Na、C2H3O2K、C2H3O2NH4、CO(NH2)2、C3H6O3、C4H6O6、C6H8O7、C6H5Na3O7、C7H5NaO3和C10H14N2Na2O8的趨化性。

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ChemotaxisofthesecondstagejuvenilesofMeloidogyneincognitainresponsetodifferentsaltions

Meng Li1,2, Qi Yonghong2, Liu Yuxia1, Cao Sufang3, Du Hui2, Lü Heping2, Li Minquan1，2

(1.GrasslandCollege,GansuAgriculturalUniversity,Lanzhou730070,China; 2.InstituteofPlantProtection,GansuAcademyofAgriculturalSciences,Lanzhou730070,China; 3.InstituteofFruitandFloricultureResearch,GansuAcademyofAgriculturalSciences,Lanzhou730070,China)

Meloidogyneincognita; inorganic salts; organic salts; chemotaxis

2013-03-29

：2013-05-08

國家自然科學基金(31000845)；甘肅省自然科學基金(1107RJZA236)

S 432.45

：ADOI：10.3969/j.issn.0529-1542.2014.02.016

* 通信作者 E-mail: lmq@gsau.edu.cn