根结线虫为害与香蕉枯萎病发生相关性的初探

尹可锁，郑泗军，2，李迅东，杨宝明，李永平，黄玉玲，徐胜涛

(1 云南省农业科学院农业环境资源研究所，昆明，650205；2 国际生物多样性中心——云南省农业科学院联合研究团队，昆明，650205)

香蕉是热带和亚热带地区的重要经济作物，2018年我国大陆香蕉种植面积为34.67万hm2多，香蕉产业已成为地方经济发展和农民脱贫致富的重要支柱产业[1]。然而，由尖孢镰刀菌古巴专化4号生理小种热带型(Fusariumoxysporumf. sp.cubensetropical race 4: TR4)引起的毁灭性土传病害——香蕉枯萎病正快速蔓延，严重威胁香蕉产业的生存与可持续发展，防控枯萎病已成为目前香蕉产业急需解决的问题[2,3]。

香蕉根围寄生线虫是香蕉的主要病害之一，广泛发生分布于各香蕉主产区，其中以南方根结线虫Meloidogyneincognita为优势种[4]。枯萎病发生与根结线虫为害的相关性越来越受到人们的关注和重视[6-11]。室内盆栽试验表明，与单一接种枯萎病菌相比，根结线虫和枯萎病菌同时接种显著加重香蕉枯萎病的发生和为害[11-15]。在生产中，我们发现根结线虫为害严重的香蕉园枯萎病发病率也高，管理中重视根结线虫防治的香蕉园，枯萎病发病率低并且蔓延速度慢。因此，探明香蕉园根结线虫为害与枯萎病发生的相关性，对枯萎病的防控具有重要意义。

1 材料与方法

1.1 植株感染枯萎病判定方法

香蕉枯萎病发生的判断标准为植株下部叶片黄化4片以上或假茎基部有2块以上叶鞘开裂，裂缝大于10 cm，判断为发病[15]。发病率(%)=(发病植株数/调查总株数)×100。

1.2 根结线虫为害病情指数调查

标记套袋期的香蕉植株，在根际周围东南西北4个方向，挖取根系100 g，调查根结线虫为害情况并计算病情指数。根结线虫为害程度的分级标准为0级，根系完整，无根结；1级，少量根结，占根系量的25%以下；3级，根结数量中等，占根系量的26%～50%；5级，根结数量较多，占根系量的51%～75%；7级，根结特多且较大，占根系量的76%～100%[4]。病情指数=∑(各级病株数×相对级数值)/(调查总株数×7)×100

1.3 不同蕉园的根结线虫病情指数和枯萎病发病率调查

在云南省香蕉主产区的河口县、金平县和元阳县选取香蕉园20个，每个园选取5个点，每点2株，参照方法1.2调查根结线虫病情指数。同时，在调查根结线虫的区域选择3个点，每点香蕉200株，参照1.1的方法调查枯萎病发病率。

1.4 不同香蕉品种根结线虫病情指数和枯萎病发病率调查

在香蕉套袋期，选择高抗枯萎病野生种“Pahang”(引自国际生物多样性中心)，中抗枯萎病品种“南天黄”(引自广东省农业科学院果树研究所)和“云蕉1号”(本研究团队自选品种)，以及枯萎病感病品种“巴西蕉”和“桂蕉6号”(引自广西农业科学院生物技术研究所)，在供试品种的3个重复种植小区中调查统计枯萎病发病率，每重复选择10株，按1.2的方法调查根结线虫病情指数。

1.5 香蕉不同生育期根结线虫病情指数和枯萎病发病率调查

选择“Pahang”“南天黄”“巴西蕉”3个品种，分别在苗期(移栽后3个月)、营养生长期(移栽后5个月)、孕蕾期(移栽后8个月)和套袋期(移栽后11个月)进行调查，每个品种的3个重复小区调查统计枯萎病发病率，每重复选择10株，按1.2的方法调查根结线虫病情指数。

2 结果与分析

2.1 不同香蕉园根结线虫病情指数和枯萎病发病率

试验结果看出，在调查香蕉园中，枯萎病发病率最高的为35.8%，最低的为2.5%；而根结线虫病情指数最高为45.7，最低为7.1。枯萎病发病率与根结线虫病情指数的相关系数方程为y=1.128 9x+4.937 9，相关系数R2=0.806 5(见图1)。

图1 云南省香蕉园枯萎病发病率与根结线虫为害的相关性

2.2 不同香蕉品种根结线虫病情指数和枯萎病发病率

试验结果看出，定植后第9个月，供试品种植株枯萎病发病率以感病品种“巴西蕉”最高，为61.8%；高抗品种“Pahang”的发病率最低，为0，未发现发病植株；“桂蕉6号”“云蕉1号”“ 南天黄”的枯萎病发病率分别为49.5%、41.9%、22.9%。根结线虫病情指数以“巴西蕉”最高，为30.0；“Pahang”最低，为2.4；“桂蕉6号”“云蕉1号”“ 南天黄”的根结线虫病情指数分别为28.1、24.8、22.4。枯萎病发病率与根结线虫病情指数的相关系数方程为y=0.029 8x+0.456 6，相关系数R2=0.852 4(见图2)。

图2 不同品种香蕉枯萎病发病率与根结线虫为害的相关性

2.3 香蕉不同生育期的根结线虫病情指数和枯萎病发病率

试验结果看出，大田种植“巴西蕉”和“南天黄”后，苗期未发生枯萎病；但随着生育期往后，发病率逐渐升高，特别是孕蕾期至套袋期，发病率明显增加；套袋期发病率达最高，“巴西蕉”和“南天黄”分别为45.6%和21.3%，分别是孕蕾期的2.9和2.5倍。“Pahang”整个生育期未发生枯萎病。3个品种在苗期开始发现根结线虫为害，病情指数都低于3.0；随着生育期往后，为害逐渐加重，套袋期“巴西蕉”“南天黄” “Pahang”的病情指数分别为30.0、28.6和5.7，其中营养生长期到孕蕾期，病情指数增加较为明显。“Pahang”的根结线虫病情指数在苗期后显著低于其他两个品种；同时未发生枯萎病。各个生育期“南天黄”根结线虫病情指数与“巴西蕉”差异不显著，而枯萎病发病率显著低于“巴西蕉”(见表1)。

表1 巴西蕉等3个香蕉品种不同生育期根结线虫病情指数和枯萎病发病率比较

3 结论与讨论

试验结果表明，根结线虫病情指数越高的香蕉园，其枯萎病发病率也越高；枯萎病抗性越高的品种，其根结线虫病情指数也越低；根结线虫病情指数最高的生育期，其枯萎病发病率也最高；香蕉大田生产中枯萎病发病率与根结线虫病情指数有一定相关性。符美英等[13]和马冉等[14]开展的温室盆栽试验结果也表明，根结线虫和尖孢镰刀菌4号生理小种同时复合侵染时，枯萎病病情指数较单一病原菌侵染时高。有报道抗枯萎病品种在根结线虫侵染下，其对枯萎病的抗性可能会降低或丧失[9-11]。本试验中，抗枯萎病野生种“Pahang”的根结线虫病情指数较低，同时枯萎病未发生，这是由于田间根结线虫种群密度不够高，对根系影响不大，还是由于“Pahang”对枯萎病菌抗性很高，有待进一步研究。在孕蕾期后，香蕉感病和抗病品种的枯萎病发病率明显增加，这是由于根结线虫为害加重，还是由于植株自身抵抗力降低，导致发病率提高，有待于进一步研究。

通常认为根结线虫对寄主的影响有3方面：(1)造成伤口。根结线虫为害，根表会形成伤口，而伤口是病原菌侵入寄主的理想途径之一[6]。(2)诱导寄主生理生化变化。根结线虫取食、侵入和在根系中生长发育，导致寄主根系内的过氧化酶、酚类、糖、可溶性蛋白、游离氨基酸、核苷酸等发生变化[9-12]。同时，内源植物生长调节剂，如赤霉素( GA) 、吲哚乙酸( IAA) 和茉莉酸甲酯( JA -Me)等也会发生变化[10，12]。这些变化会影响枯萎病菌的侵入。(3)诱导根系分泌物改变。伤口改变细胞渗透压，加之寄主生理生化的变化，导致根系分泌物发生改变；根系分泌物是影响根际环境的重要因素[16-17]。因此，根结线虫为害打破了寄主对枯萎病菌的防御体系，还是创造了有利于枯萎病菌侵入、生长和定殖的环境，从而影响枯萎病发生，具体机理有待研究。

根结线虫与香蕉枯萎病菌的复合侵染已受到越来越多的关注。探明根结线虫与香蕉枯萎病发生的关系，对香蕉枯萎病的防控具有现实指导意义。本结果表明，根结线虫为害与香蕉枯萎病发病率有相关性。因此生产实践中，防控根结线虫可以一定程度上降低香蕉枯萎病发病率。