植物線蟲病是指能寄生于植物的各種組織 ,使植物發(fā)育不良, 并且在感染寄主的同時會傳播其他植物病原 ,造成植物出現(xiàn)疾病癥狀的一類線蟲。迄今已發(fā)現(xiàn)的植物寄生線蟲包括根結(jié)線蟲 、松材線蟲 、大豆孢囊線蟲和莖線蟲 , 以及傳入我國的香蕉相似穿孔線蟲等。在我國尤以根結(jié)線蟲危害最為嚴(yán)重。

根結(jié)線蟲是一類非常重要的植物病原線蟲 ,廣泛分布于世界各地。在熱帶和亞熱帶雨量充沛、氣候溫和的地區(qū),根結(jié)線蟲的危害尤為嚴(yán)重 ,在我國多個省份也普遍存在。

自從 1932年首次報道我國南方番茄發(fā)生根結(jié)線蟲病以來, 全國十余個省區(qū)都有根結(jié)線蟲病 的發(fā)生和為害。近年來, 我國保護(hù)地蔬菜發(fā)展迅 速 ,溫室連年種植同種蔬菜作物 ,致使許多老齡溫室根結(jié)線蟲病害日趨嚴(yán)重, 已造成了蔬菜的大幅度減產(chǎn) ,給菜農(nóng)們帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。一般每年造成10% ～ 15%的經(jīng)濟(jì)損失, 嚴(yán)重的損失 30% ～ 40%, 甚至絕產(chǎn)。

迄今已發(fā)現(xiàn)有 3 000多種根結(jié)線蟲對植物造成危害 。在我國已發(fā)現(xiàn)的根結(jié)線蟲有爪哇根結(jié)線蟲 (M.javanica)、花生根結(jié)線蟲 (M.arenaria)、南方根結(jié)線蟲 (M.incognita)和北方根結(jié)線蟲 (M. hapla)。根結(jié)線蟲寄生于作物和蔬菜中 , 嚴(yán)重影響產(chǎn)量 ,其侵染性二齡幼蟲侵入寄主根系 ,遷移至維管束后固定取食;幼蟲持續(xù)取食, 吸收植物體內(nèi)營養(yǎng), 干擾了寄主根系的正常生理過程,致使寄主植物顯現(xiàn)特異性的根結(jié)病害癥狀,如根部膨大 ,出現(xiàn)腫瘤 ;線蟲代謝過程中的分泌物還會刺激寄主植物的細(xì)胞和組織,導(dǎo)致植株畸形, 使農(nóng)產(chǎn)品減產(chǎn)和質(zhì)量下降。

由于大部分線蟲病害發(fā)生在植物根部,施藥困難。且在蔬菜大棚中極易世代重疊,嚴(yán)重發(fā)生,所以根結(jié)線蟲一般較難防治。

本文以根結(jié)線蟲為例：

作用機理

根結(jié)線蟲生活史由卵、一齡幼蟲、二齡幼蟲、三齡幼蟲、四齡幼蟲和成蟲組成。幼蟲細(xì)小蠕蟲狀,成蟲雌雄異形,雄蟲線狀,雌蟲梨狀。二齡幼蟲為侵染態(tài),可在土壤孔隙的水中遷移,通過頭部敏感的化感器尋找寄主植物的根,并從寄主根部伸長區(qū)刺破表皮侵入寄主植物,然后在細(xì)胞間隙穿行,向根尖移動,到達(dá)根的分生組織。二齡幼蟲到達(dá)根尖分生組織后,蟲體折回向維管束方向移動,到達(dá)木質(zhì)部發(fā)育區(qū)。在這里,二齡幼蟲用口針刺穿寄主細(xì)胞,并注射食道腺分泌物到寄主根細(xì)胞。

食道腺分泌物中含有的生長素和各種酶可誘導(dǎo)寄主細(xì)胞變異形成多細(xì)胞核、富含亞細(xì)胞器、代謝旺盛的″巨型細(xì)胞″,巨型細(xì)胞周圍的皮層細(xì)胞在巨型細(xì)胞的影響下增殖并過度生長和膨脹,形成了根表面典型的根瘤癥狀。二齡幼蟲以巨型細(xì)胞作為取食點吸收營養(yǎng)和水分并不再移動。在適宜的條件下二齡幼蟲侵染 24 h 后就可以誘導(dǎo)寄主產(chǎn)生巨型細(xì)胞,在隨后的 20 d 內(nèi)經(jīng)過 3 次蛻皮發(fā)育成成蟲。之后雄蟲移動并離開根部,雌蟲保持靜止不動并繼續(xù)發(fā)育,約 28 d 開始產(chǎn)卵。當(dāng)氣溫在10 ℃以上時,卵在根瘤內(nèi)孵化,一齡幼蟲在卵內(nèi),二齡幼蟲鉆出卵,離開寄主到土壤中再次侵染。

根結(jié)線蟲寄主極為廣泛,可寄生在蔬菜、糧食作物、經(jīng)濟(jì)作物、果樹、觀賞植物以及雜草等3 000 多種寄主上。受到根結(jié)線蟲危害的蔬菜根部首先形成大小不同的瘤狀根結(jié),根結(jié)開始是乳白色,后期為淡褐色,相互連接成念珠狀。蔬菜感染根結(jié)線蟲后,地上部植株矮小、枝葉萎縮或黃化、生長發(fā)育不良、葉色較淡似缺水狀,病重植株生長衰弱,干旱時植株呈萎蔫狀,嚴(yán)重時整株枯死。此外,根結(jié)線蟲對作物造成的防御反應(yīng)調(diào)控、抑制作用調(diào)節(jié)和組織機械損傷也方便了枯萎病菌、根腐病菌等土傳病原菌的侵入,從而形成復(fù)合病害,造成更大損失。

化學(xué)防治

常見的殺線蟲劑如下圖：

傳統(tǒng)的殺線劑根據(jù)使用方法的不同可分為熏蒸劑和非熏蒸劑。

熏蒸劑

包括鹵代烴類和異硫氰酸酯類,非熏蒸劑包括有機磷類和氨基甲酸酯類。目前我國登記使用的殺線劑中,溴甲烷(屬臭氧消耗物質(zhì),正逐步被禁用)、氯化苦屬于鹵代烴類化合物,可抑制根結(jié)線蟲的蛋白合成和呼吸過程中的生化反應(yīng)；威百畝和棉隆屬于異硫氰酸甲酯類熏蒸劑,它們在土壤中可降解釋放異硫氰酸甲酯和其他小分子化合物,異硫氰酸甲酯可進(jìn)入根結(jié)線蟲體內(nèi)并結(jié)合到載氧球蛋白上,從而抑制根結(jié)線蟲的呼吸達(dá)到致死作用。此外,硫酰氟和氰氨化鈣也作為熏蒸劑在國內(nèi)登記用于根結(jié)線蟲的防治。

還有一些未在國內(nèi)登記的鹵代烴類熏蒸劑如1,3- 二氯丙烯、碘甲烷等,在歐美一些國家登記作為溴甲烷的替代品使用。

 非熏蒸劑

包括有機磷類和氨基甲酸酯類。在我國登記的非熏蒸型殺線劑中,噻唑膦、滅線磷、辛硫磷和毒死蜱等屬于有機磷類,克百威、涕滅威和丁硫克百威屬于氨基甲酸酯類。非熏蒸型殺線劑通過結(jié)合到根結(jié)線蟲突觸內(nèi)的乙酰膽堿酯酶,破壞根結(jié)線蟲的神經(jīng)系統(tǒng)功能。它們通常并不殺死根結(jié)線蟲,只能使根結(jié)線蟲失去定位寄主和侵染的能力,因此常常被稱為″線蟲麻痹劑″。傳統(tǒng)的非熏蒸型殺線劑都是高毒神經(jīng)毒劑,其對于脊椎動物和節(jié)肢動物的作用機理和線蟲相同。因此,在環(huán)境和社會等因素的制約下,全球主要發(fā)達(dá)國家都減少或停止了有機磷類和氨基甲酸酯類殺線劑的研制,而轉(zhuǎn)向一些新型高效低毒殺蟲劑的開發(fā)。近年來,非氨基甲酸酯 / 有機磷類新型殺線劑中,獲得 EPA 登記的有螺蟲乙酯(2010 年登記)、聯(lián)氟砜(2014 年登記)和氟吡菌酰胺(2015 年登記)。

總結(jié)

但實際上由于高毒,有機磷類農(nóng)藥的禁用,現(xiàn)在能供選擇的殺線蟲劑并不多。我國供登記殺線蟲劑371個, 其中活性成分為阿維菌素的為161個,活性成分為噻唑磷的為158個,阿維菌素和噻唑磷為我國用于線蟲防治的最主要成分。

目前新的殺線蟲劑并不多,氟烯線砜,螺蟲乙酯、聯(lián)氟砜和氟吡菌酰胺等是其中的翹楚。另外在生物農(nóng)藥方面,擬淡紫青霉,還有科諾登記的蘇云金桿菌HAN055也具有強大的市場潛力。