大豆胞囊线虫( SCN)病是世界大豆生产的主要病害,我国除东北三省外,内蒙古、河北、北京、山西、山东、河南、安徽、江苏等省市均有发生,受害面积约133万hm2 ,一般造成产量损失5% ～10%,严重地块减产30%以上,甚至颗粒无收。由于其生活史周期中存在休眠阶段,其抗逆性很强,能够在低温和干旱环境下长期存活,难以防治。种植抗病品种是对环境安全的防治方法,但存在选育周期长,抗病性易丧失的缺点。目前,对大豆胞囊线虫缺乏安全有效的防治方法。SCN 的休眠受温度、土壤环境,甚至光照等环境条件的影响,特别是温度对SCN的影响受到广泛关注。许多研究表明, SCN能够在较宽的温度范围内存活发育,并且在干旱的土壤环境中发病重,但未见光照对其影响的报道。到目前为止,对SCN孵化、滞育和休眠的研究相对较少,而SCN的休眠特性是对其进行防治的难点所在。研究测定了温度、光照和土壤含水量对SCN的影响,以进一步研究与SCN休眠相关的因子。

1　材料与方法

1. 1　供试材料

休眠胞囊于大豆收获后(10月末)采集自本研究室试验田感染大豆胞囊线虫3号生理小种的大豆田土壤中。分离到的胞囊用灭菌水反复冲洗后备用。沙子过28目筛,筛掉较大颗粒,再过100目筛,筛掉较小颗粒,取大小适中的沙粒淘洗后165℃干热灭菌3 h。人工气候箱，种子发芽箱。

1. 2　方法

1. 2. 1　温度对SCN孵化的影响SCN能够孵化的温度为15 ～ 30℃, 选择的温度梯度为: 18℃、21℃、24℃、27℃和30℃。将胞囊移入盛有灭菌水的孵化池(自制)中进行孵化,每个处理20个胞囊,设3次重复。每两天调查J2的孵化数量,统计20 d内的孵化总量,并计算孵化率。

1. 2. 2 　光照对SCN 孵化的影响光照(光照/黑暗)设置为0 /24 h, 4 /20 h, 8 /16 h, 12 /12 h, 16 /8 h,20 /4 h, 24 /0 h。胞囊的处理方法同1. 2. 1。

1. 3　土壤含水量对SCN孵化的影响

称取30 g沙于培养皿中( d = 6 cm) ,分别加水0. 3、1. 5、3、4. 5、6、7. 5 和9 mL 使含水量达1%、5%、10%、15%、20%、25%和30% 7个梯度。每个处理20粒胞囊用100目锦纶筛布包裹20粒胞囊置于沙中,设3次重复, 24℃温箱中培养。每两日调查J2孵化数量,调查时将胞囊取出,沙子放入贝曼漏斗中加水分离J2。

2　结果与分析

2. 1　温度对SCN孵化的影响

由表1可以看出,在供试温度18 ～30℃之间,20日胞囊内卵的孵化总量随温度升高而增加。30℃下,孵化数量最大,达1316. 33条, 21℃与24℃下孵化量差异不显著。

　结果表明,在不同的光照条件下,胞囊内卵孵化受到不同程度的影响。其中,全光照处理的孵化量最大, 达745. 00 条; 4L /20D、12L /12D 和20L /4D次之,这三个处理的孵化量差异不显著;而全黑暗处理的孵化量最少,仅为102. 00条。　

结果表明,不同的土壤含水量条件下,胞囊内卵孵化数量有不同程度的差异。土壤含水量为15%时, 孵化数量最大, 达265. 33 条。含水量在1%～15%时,孵化量随含水量的升高而增加,当含水量大于15%时,孵化量随含水量增加反而降低。

3　讨论

结果表明,在供试的温度范围内, 30℃恒温下休眠胞囊内卵孵化量最大,光照对休眠卵孵化具有刺激作用,供试土壤含水量为15%时,休眠卵孵化量最大。

适宜SCN孵化的温度范围是20～30℃,最适温度为24℃,因为胚胎发育的最适温度为24℃。也有研究表明25℃和30℃下卵囊中J2的孵化率较大。温度低于16℃或高于36℃,胞囊内卵难以发育成二龄幼虫。Hill证实昼温26℃和夜温22℃条件最宜适SCN孵化。卵能够发育成幼虫的最低温度为10℃,在适宜卵孵化的温度范围内,胞囊内卵孵化量与温度呈正相关。研究也证实,在体外条件下SCN休眠卵孵化量随温度升高而增加,且最易打破休眠的温度为30℃,与Singh的研究结果相符,但与前人结论24℃为孵化最适温度有差异,可能与供试胞囊卵为休眠状态有关。一般来说休眠卵的孵化较困难,孵化率较低,高温对打破休眠的作用有待进一步研究。此外,高温能够加快卵发育成幼虫的速度,能够增加SCN种群数量。在适宜的温度范围内,温度越高SCN生活史的周期越短。

水不仅能控制SCN的生活史循环,也是其生命活动重要的介质。尽管如此,土壤含水量过高,线虫会缺氧。一般来说,土壤干旱时SCN为害严重,土壤相对湿度在2% ～3%时,卵内的幼虫能够存活5个月;胞囊内幼虫离开土壤能存活2个月。前人在土壤含水量对胞囊线虫影响的研究结果不尽相同。Singh报道24%土壤含水量适于木豆胞囊线虫(Heterodera cajani)的繁殖, 40%土壤含水量反而抑制木豆胞囊线虫的繁殖。然而Sharma却认为适合木豆胞囊线虫发育的土壤湿度为35% ～45% ,且在45%湿度下胞囊线虫的种群数量达最大。体外测定结果表明,在1%～30%之间,含水量为15%时, SCN卵的孵化数量较大,明显大于含水量20～30%下的孵化量。虽然未见光照对SCN 孵化影响的报道,但有学者证实光周期可以影响马铃薯胞囊线虫雌成虫的发育和幼虫的孵化,且长光照条件能加快孵化速度,研究得到的光照能够诱导休眠卵大量孵化的结论与之相符。