新疆大豆孢囊線蟲病的初步研究

李克梅， 日孜旺古麗， 董艷秋

（新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，農(nóng)林有害生物監(jiān)測(cè)與安全防控重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，烏魯木齊 830052）

大豆孢囊線蟲病是由大豆孢囊線蟲 （HeteroderaglycinesIchinohe，1952，英 文 名 稱 soybean cyst nematode，簡(jiǎn)稱 SCN）侵染引起［1］的線蟲病害，又稱大豆根線蟲病、黃萎病，群眾稱之為“火龍秧子”，是世界性分布的大豆主要病害之一［2］，每年造成的經(jīng)濟(jì)損失可達(dá)數(shù)十億美元［3］。該病由俄國(guó)人Jaczewski于1899年在我國(guó)東北首次發(fā)現(xiàn)［4］。目前中國(guó)、日本、美國(guó)、朝鮮、印尼、埃及、巴西、阿根廷、加拿大及俄羅斯等大豆生產(chǎn)國(guó)均已有報(bào)道［5－6］。

我國(guó)大豆孢囊線蟲主要分布在山東、河北、北京、山西大部分地區(qū)、河南東部與北部、安徽北部［7］。在我國(guó)該病一般可導(dǎo)致大豆減產(chǎn)10%～30%，嚴(yán)重時(shí)達(dá)到70%～90%，甚至絕收［8］。大豆孢囊線蟲在苗期侵染大豆可造成死苗，若在開花前后侵染，病株生長(zhǎng)遲緩，植株枯黃，表現(xiàn)營(yíng)養(yǎng)不良，開花少，結(jié)莢率低、豆粒干癟，嚴(yán)重影響大豆的產(chǎn)量及品質(zhì)，且感病大豆植株很容易被土壤中其他病原菌復(fù)合侵染，造成嚴(yán)重根腐。由于其隱蔽危害性，往往使人們不能及時(shí)意識(shí)到病害的嚴(yán)重性，給生產(chǎn)造成極大的損失。2008年，李克梅首次在新疆發(fā)現(xiàn)大豆孢囊線蟲［9］。2009－2011年，作者調(diào)查了大豆孢囊線蟲在新疆的詳細(xì)分布情況及生理小種類型，測(cè)定新疆大豆主栽品種的抗病性，將為有效控制大豆孢囊線蟲病的傳播和抗病育種提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 供試材料

鑒別寄主：全套標(biāo)準(zhǔn)鑒別寄主（‘Pickett’、‘Peking’、‘PI88788’、‘PI90763’、‘Lee’）由新疆農(nóng)墾科學(xué)院大豆組提供。

抗性鑒定品種：供試大豆品種由新疆農(nóng)墾科學(xué)院大豆研究室和新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)章建新教授提供。

抗性鑒定使用的病土采自新疆阿勒泰布爾津縣杜來(lái)提鄉(xiāng)大豆孢囊線蟲病田。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 新疆大豆孢囊線蟲病的發(fā)生分布和危害程度調(diào)查

在新疆大豆主產(chǎn)區(qū)阿勒泰和伊犁地區(qū)生長(zhǎng)季節(jié)選取有代表性的大豆田，采取五點(diǎn)式取樣，到田間挖取大豆孢囊線蟲病可疑植株，仔細(xì)檢查其根部是否有白色或黃色如小米粒大小的蟲癭（白色孢囊），并采集田間土樣帶回實(shí)驗(yàn)室采用漂浮分離法［10］分離檢查其中是否有褐色孢囊。

1.2.2 生理小種鑒定方法

2011年5－7月，在新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)試驗(yàn)站網(wǎng)室內(nèi)將采集到的病田土樣摻入等量滅菌細(xì)沙，混勻后裝入直徑100mm規(guī)格的小花盆中，備用；每盆分別播種鑒別寄主種子3粒，重復(fù)10次，保持土壤濕潤(rùn)，35d后挖取全部根系，調(diào)查孢囊數(shù)。參照Riggs和Schmitt的鑒別模式［10］，確定生理小種類型。

寄生指數(shù)≥10%時(shí)為感，記作“＋”，＜10%時(shí)為抗，記作“－”。

1.2.3 大豆種質(zhì)抗病性測(cè)定

盆栽方法與1.2.2中所述相同。將供試的18個(gè)大豆品種種植在裝病土的花盆中，36d后仔細(xì)挖取病根，統(tǒng)計(jì)孢囊數(shù)。按照李振岐等的病害嚴(yán)重度分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)［12］判斷品種抗病性。

0級(jí)：無(wú)孢囊（免疫）；1級(jí)：有1～5個(gè)孢囊（高抗）；2級(jí)：有6～10個(gè)孢囊（中抗）；3級(jí)：有11～30個(gè)孢囊（感?。?；4級(jí)：有30個(gè)以上孢囊（高感）。

2 結(jié)果與分析

2.1 新疆地區(qū)大豆孢囊線蟲的調(diào)查結(jié)果

對(duì)新疆阿勒泰哈巴河縣、布爾津縣和伊犁地區(qū)新源縣、鞏留縣和伊寧縣5個(gè)縣的16個(gè)鄉(xiāng)，共56個(gè)大豆田的大豆孢囊線蟲病的調(diào)查結(jié)果表明大豆孢囊線蟲病目前僅在布爾津縣的闊斯特克鄉(xiāng)和杜來(lái)提鄉(xiāng)有分布，其他地區(qū)尚未發(fā)現(xiàn)。

2.2 生理小種的測(cè)定

將供試4個(gè)鑒別品種的反應(yīng)型與Riggs等的小種類型表［11］比較，確定新疆大豆孢囊線蟲的生理小種。供試4個(gè)鑒別寄主的反應(yīng)型見(jiàn)表1。

表1 新疆大豆孢囊線蟲在鑒別品種上的反應(yīng)型Table 1 Reaction types of SCN races on differential hosts

表2 大豆孢囊線蟲生理小種在鑒別品種上的反應(yīng)［12］Table 2 Reaction types of SCN races on differential hosts

新疆大豆孢囊線蟲對(duì)4個(gè)鑒別品種的反應(yīng)型均為“＋”，與文獻(xiàn)記載（表2）對(duì)照可見(jiàn)，新疆大豆孢囊線蟲為4號(hào)生理小種。

2.3 新疆主栽品種的抗病性測(cè)定結(jié)果

參照李振歧等［11］的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)新疆主栽大豆品種對(duì)大豆孢囊線蟲病的抗性進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果表明供試18個(gè)大豆品種檢測(cè)平均每株孢囊數(shù)都大于30（表3），說(shuō)明參試品種均為高感品種。

3 討論

在我國(guó)發(fā)生大豆孢囊線蟲病的省份有：黑龍江、吉林、遼寧、內(nèi)蒙古、河北、河南、山東、山西、陜西、安徽、北京、江蘇等省市自治區(qū)［13］。2008年李克梅首次報(bào)道在新疆發(fā)現(xiàn)大豆孢囊線蟲，隨后作者對(duì)新疆伊犁和阿勒泰兩個(gè)大豆主產(chǎn)區(qū)開展了較為廣泛的調(diào)查和研究，證實(shí)目前大豆孢囊線蟲僅分布在阿勒泰布爾津縣，對(duì)新疆其他地區(qū)沒(méi)有展開調(diào)查，故其他地區(qū)是否也有大豆孢囊線蟲病的發(fā)生尚不能得出明確結(jié)論，在今后的工作中應(yīng)盡可能擴(kuò)大調(diào)查范圍，繼而 對(duì)大豆孢囊線蟲病在新疆的發(fā)生有更全面的認(rèn)識(shí)。

表3 各供試品種根上的孢囊數(shù)Table 3 Cyst numbers on the soybean roots tested

大豆孢囊線蟲理論上存在16個(gè)生理小種［11］，已經(jīng)得到證實(shí)的只有14個(gè)生理小種［13］。我國(guó)已先后發(fā)現(xiàn)大豆孢囊線蟲1、2、3、4、5、6、7、9和14號(hào)9個(gè)生理小種。黃淮地區(qū)存在1、2、3、4、5、7和9號(hào)等生理小種，6號(hào)小種分布在黑龍江省德都、大慶，9號(hào)小種分布于河南商丘［7］，14號(hào)小種分布于黑龍江安達(dá)［14］。我國(guó)大豆孢囊線蟲生理小種以1、3、4號(hào)分布面積最大，危害最重，是我國(guó)最重要的小種［12］。我國(guó)是大豆抗孢囊線蟲4號(hào)生理小種的主要分布區(qū)域，但在國(guó)外對(duì)4號(hào)生理小種的報(bào)道較少，這可能與國(guó)外缺少4號(hào)生理小種的抗源有關(guān)［15－16］。作者運(yùn)用通用鑒別寄主確定新疆大豆孢囊線蟲生理小種為4號(hào)生理小種，新疆主栽大豆品種對(duì)4號(hào)小種的抗病性測(cè)定結(jié)果表明新疆的主栽品種均為高度感病品種，研究結(jié)果為新疆抗孢囊線蟲大豆品種的培育和推廣提供了依據(jù)。

培育抗線蟲品種是防治大豆孢囊線蟲最經(jīng)濟(jì)有效的途徑［16］，大力推廣抗線蟲品種在控制大豆孢囊線蟲危害和保障大豆生產(chǎn)中發(fā)揮著非常重要的作用。美國(guó)在1966－1996年育出的抗孢囊線蟲的大豆品種達(dá)130個(gè)，日本1955－1980年育出了抗、耐線蟲的優(yōu)良大豆品種近40個(gè)，我國(guó)自1980年開始自國(guó)外引進(jìn)抗孢囊線蟲病的品種試種篩選并開展抗病育種，至今已有抗、耐3號(hào)、4號(hào)小種的品種10余個(gè)［12］。培育、篩選、引進(jìn)適合新疆地理和氣候環(huán)境的高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗病的大豆品種是防治大豆孢囊線蟲病最經(jīng)濟(jì)有效的方法。此外，限制病區(qū)種子外調(diào)，與禾本科作物輪作并適當(dāng)延長(zhǎng)輪作年限，生物防治技術(shù)的研究和推廣也是防止大豆孢囊線蟲病擴(kuò)散蔓延的有效措施。

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