两个腐烂茎线虫群体在越冬后大蒜上的侵染观察

张 浴，梁 晨，迟胜起，赵洪海

（青岛农业大学植物医学学院/山东省植物病虫害绿色防控工程研究中心，山东 青岛 266109）

我国是大蒜生产第一大国，大蒜栽培面积、总产量和出口量均居世界首位[1]。山东省是我国第一大蒜生产区，播种面积约15.6万hm2，分别占山东省农作物和全国大蒜总播种面积的1.43%和19.64%[2]。腐烂茎线虫（Ditylenchus destructor Thorne）是国际公认的检疫性有害生物，在世界范围内主要为害马铃薯、甘薯和大蒜等作物[3-4]。腐烂茎线虫一直是日本大蒜上的重要病害，在我国主要为害甘薯，是甘薯生产中最具毁灭性的有害生物之一，严重时会造成甘薯绝收[5-7]。腐烂茎线虫在我国被列为进境植物检疫性有害生物和全国农业植物检疫性有害生物[8]，对我国大蒜安全生产的潜在威胁很大，更为鲜蒜出口带来极高的检疫性风险。

腐烂茎线虫主要为害寄主植物的地下部分，如块根、块茎、鳞茎等。在不同的寄主植物上，腐烂茎线虫的侵入位点、侵染动态以及收获时携带方式各不相同。在马铃薯上，腐烂茎线虫主要侵染块茎，从皮孔和芽眼侵入，在膨大的块茎浅层组织扩展危害，待收获时大多随块茎从田间被移除[9-10]。在甘薯上，腐烂茎线虫从秧苗基部伤口侵入，逐渐向上扩展至地下茎和近地面地上茎，中后期进入甘薯块根，待收获时大量腐烂茎线虫存在于块根中，还有相当一部分随地下茎、地上茎等病残体遗留在田间而成为新的侵染源[11-12]。本课题组前期通过室内定量接种试验明确了腐烂茎线虫主要从大蒜茎盘发根处侵入，但在田间大蒜上腐烂茎线虫的侵染动态及各部位携带线虫情况迄今未见报道。因此，本研究设计田间小区试验，拟通过系统的定期采样和室内检测，明确腐烂茎线虫在越冬后大蒜上的侵染动态，结合收获时各分离位点检测结果，确定收获时大蒜相关部位携带腐烂茎线虫情况，以期为大蒜上腐烂茎线虫的有效防控及出口大蒜的检疫性风险控制提供参考。

1 材料和方法

1.1 试验材料

种用大蒜来源：购于青岛市农贸市场。

试验田基本情况：试验病田位于青岛农业大学校内试验田，分为P-Dd（马铃薯）和SP-Dd（甘薯）2个相互隔离小区，分别源于马铃薯和甘薯病薯接种。2020年6月调查发现，2个小区种植的马铃薯上腐烂茎线虫病发生较重且田间腐烂茎线虫分布均匀。

1.2 试验方法

2020年10月在P-Dd和SP-Dd试验小区种植大蒜，采取常规管理。调查采样时间为2021年3月14日—6月15日，每隔7 d左右采样1次，共计采样14次。每次采样时，P-Dd和SP-Dd试验田同时采样，在每个小区随机挖取3株蒜苗，注意保持地下部分的完整性，每株约取300 g根际土，取样深度约为10～15 cm。将每个小区的3个大蒜地下部和根际土混合装入塑料袋，标记小区名称、取样时间等信息，并迅速带回实验室后立即进行室内检测。

1.3 室内腐烂茎线虫检测

1.3.1 根际土中线虫的分离和计数

将每个小区样本中的根际土充分混匀，随机称取300 g，用贝曼漏斗法分离土壤中的线虫，再将分离得到的线虫用温和热杀死法杀死后用福尔马林固定液固定[13]，在解剖镜下检查腐烂茎线虫，对于不能确定的虫体则通过显微镜观察进行确认，记录腐烂茎线虫成虫、幼虫的数量。

1.3.2 大蒜组织中腐烂茎线虫的分离和计数

对大蒜植物样本的蒜根、茎盘、鳞茎3部位进行分离。将各部位用自来水充分冲洗、吸干、称质量后剪碎，加无菌水浸泡24 h，分别标记，然后采用贝曼漏斗法分离植物组织中的线虫。杀死固定后，在解剖镜和显微镜下检查腐烂茎线虫成虫、幼虫，记录各个部位腐烂茎线虫数量。

1.3.3 根组织中腐烂茎线虫的染色

将冲洗干净的部分蒜根称质量，用次氯酸钠—酸性品红法进行染色[13]。染色后在解剖镜下统计根组织中腐烂茎线虫数量。

1.4 数据统计与分析

利用Excel计算每100 g根际土和10 g植物组织中腐烂茎线虫数量，绘制腐烂茎线虫在大蒜上的侵染动态曲线。

采用 SPSS PASW Statistics v19.0 软件进行方差分析，并用 Duncan 新复极差法进行多重比较（P＜0.05），计算标准误。

2 结果与分析

2.1 越冬后大蒜根际土中腐烂茎线虫动态

越冬后P-Dd和SP-Dd小区大蒜根际土中腐烂茎线虫群体密度变化见图1。3月14日首次调查，P-Dd和SP-Dd小区根际土中均检测到腐烂茎线虫的存在，每100 g土壤中分别含1.9条和3.6条。P-Dd和SP-Dd小区中腐烂茎线虫密度经历起伏后均于5月2日达到最高峰，每100 g土壤中分别含107.0条和65.6条，之后大蒜根际土中腐烂茎线虫以较低密度存在，直到5月底再次达到一个小高峰，P-Dd、SP-Dd群体的每100 g土壤中分别含72.0、31.4条。大蒜收获时，P-Dd和SP-Dd小区根际土中腐烂茎线虫群体密度仍然较高，每100 g土壤中分别含31.6条和29.1条。

图1 冬后大蒜根际土中腐烂茎线虫群体密度变化

2.2 越冬后大蒜组织中腐烂茎线虫动态

越冬后P-Dd和SP-Dd小区大蒜根中腐烂茎线虫群体密度变化见图2。3月14日首次调查，P-Dd和SP-Dd小区的蒜根均已被腐烂茎线虫侵染，每10 g根中分别含625.4、29.0条。之后P-Dd和SP-Dd小区蒜根中腐烂茎线虫群体密度一直低下，3月28日—4月25日，P-Dd小区蒜根中未检测出腐烂茎线虫。在5月2日，SP-Dd小区蒜根中腐烂茎线虫密度达到整个监测周期的最大值，每10 g根中含线虫1 303.3条。5月30日，P-Dd小区蒜根中腐烂茎线虫群体出现一个小高峰，每10 g根中含123.3条。大蒜收获时2处试验田蒜根中均未检测到腐烂茎线虫。

图2 冬后大蒜蒜根中腐烂茎线虫密度变化

越冬后P-Dd和SP-Dd小区大蒜茎盘中腐烂茎线虫群体密度变化见图3。3月14日首次采样，两小区大蒜茎盘内均检测到腐烂茎线虫的存在，P-Dd、SP-Dd群体分布密度分别为每10 g茎盘中含1 498.2、287.1条。之后，P-Dd小区大蒜茎盘中腐烂茎线虫群体呈下降趋势，至4月4日，密度降至每10 g茎盘中含31.6条；之后至5月30日虽有较小波动，但均处于低水平；在收获前约1周达到整个监测期的最高峰，即每10 g茎盘中含1 681.8条。SP-Dd小区茎盘中腐烂茎线虫群体出现的第1个高峰在3月21日，密度为每10 g茎盘中含1 196.2条，之后以较低水平在大蒜茎盘中出现，直至收获时，达整个监测期的最高峰。收获时，P-Dd和SP-Dd小区大蒜茎盘中均检测到腐烂茎线虫，每10 g茎盘中分别含97.3、2 983.3条。SP-Dd小区收获时，茎盘中的腐烂茎线虫群体密度是检测到的大蒜组织中的最大值。

图3 冬后大蒜茎盘中腐烂茎线虫密度变化

越冬后P-Dd和SP-Dd小区大蒜鳞茎中腐烂茎线虫群体密度变化见图4。P-Dd小区于5月30日检测到腐烂茎线虫侵入大蒜鳞茎，密度为每10 g鳞茎中含2.7条，收获时大蒜鳞茎中腐烂茎线虫密度为每10 g鳞茎中含1.2条。SP-Dd小区于5月10日和5月30日检测到腐烂茎线虫侵入大蒜鳞茎，密度分别为每10 g鳞茎中含0.6、1.6条，收获时大蒜鳞茎中未检测到腐烂茎线虫。

图4 大蒜鳞茎中腐烂茎线虫密度变化

2.3 不同分离位点腐烂茎线虫密度综合比较

由表1可知，P-Dd和SP-Dd试验田中腐烂茎线虫主要分布于大蒜茎盘中，每10 g大蒜茎盘就可以分离出293.2条和417.0条腐烂茎线虫；其次存在于蒜根中，每10 g蒜根中分离到96.2条和102.6条腐烂茎线虫；而根际土和鳞茎中分布较少，每10 g根际土中的腐烂茎线虫平均分别达到2.9条和1.2条，而每10 g鳞茎中腐烂茎线虫仅有0.4条和1.6条。方差分析进一步表明，P-Dd和SP-Dd试验田整个监测期间表现趋势相同，均表现为：根际土、蒜根、茎盘两两之间腐烂茎线虫密度差异显著，根际土和鳞茎腐烂茎线虫密度较低，且两者之间差异不显著。

表1 不同分离位点腐烂茎线虫数量 条

3 结论与讨论

本试验通过对越冬后大蒜根际土及大蒜组织的持续采样分离，明确了腐烂茎线虫在田间大蒜上的侵染动态。结果表明：腐烂茎线虫马铃薯群体和甘薯群体均会对大蒜造成侵染，并且对大蒜的侵染可能存在差异。腐烂茎线虫可侵染蒜根、茎盘和鳞茎，并且一直存续于大蒜根际土中。方差分析结果表明，整个检测周期中P-Dd和SP-Dd小区大蒜茎盘中腐烂茎线虫密度均显著高于蒜根、鳞茎和根际土，表明茎盘是大蒜上腐烂茎线虫的主要繁育场所。收获时，茎盘是携带腐烂茎线虫的主要场所，鳞茎也有少量携带，这意味着大蒜传播腐烂茎线虫的风险较高。同时，大蒜收获时，有较多数量的腐烂茎线虫存在于土壤中，意味着携带腐烂茎线虫的大蒜播种后容易造成腐烂茎线虫在土壤中定殖。土壤中腐烂茎线虫群体密度波动较大，这可能与腐烂茎线虫发生世代、迁徙性侵染特性及大蒜对腐烂茎线虫的阶段性排斥均有关系，具体原因尚需进一步研究[14-16]。

腐烂茎线虫是国际公认的检疫性线虫，世界各国对输入的大蒜检疫要求越来越高[17-18]。收获后大蒜（茎盘和鳞茎）携带的腐烂茎线虫会在贮藏期发生危害，使得大蒜出口时难以达到检疫要求，对大蒜出口造成直接影响[19]。在本次试验中，收获时并未在蒜根中检出腐烂茎线虫，但据日本相关报道，收获时大蒜根内存在较大数量的腐烂茎线虫，原因可能与腐烂茎线虫的迁徙性侵染特性和大蒜收获时期的不同有关[19-20]。P-Dd小区收获前2次和SP-Dd小区收获前1次调查中，蒜根中均检出腐烂茎线虫，说明携带腐烂茎线虫的蒜根遗留田间会加重线虫留在田间的几率[21]。