不同处理方法对水稻种传干尖线虫控制的影响

杨 芳，谢家廉，潘存红，季红娟，李少军，彭云良*，姬红丽*

(1.四川省农业科学院植物保护研究所/农业部西南有害生物综合治理重点实验室，四川 成都 610066；2.江苏省农业科学院里下河地区农业科学研究所，江苏 扬州 225007)

【研究意义】水稻干尖线虫(AphelenchoidesbesseyiChristie, 1942)是一种在全世界水稻产区广泛传播的植物病原线虫，侵染水稻后可引起叶片产生“干尖”症状或穗子产生“小穗头”症状[1]，使水稻产量损失10%～30%，严重可达50%[2]。【前人研究进展】水稻干尖线虫病是一种种传病害，在多个国家被列为对外检疫对象[1]。线虫随着种子萌发和水稻的生长发育，侵入植株并最终进入稻穗中繁殖，谷粒成熟后，干尖线虫潜伏在谷粒的颖壳与米粒之间，盘绕成团状，如果种子保持干燥，线虫可存活2～3年[3]。本实验室前期研究表明，干尖线虫能够循种子供应链从品种资源、育种材料、育成品种原原种、原种到生产种传递，是造成大面积生产上水稻干尖线虫病的重要源头[4]。在品种比较和区域试验中，参试材料携带干尖线虫不仅影响其本身的产量表现，线虫随灌溉水传播也会污染试验基地其他材料。进行种子处理，切断干尖线虫传递链，是防治水稻干尖线虫病等种传病害最经济、高效的防治方法之一。张超然、宋双等研究已报道了药剂浸种防治水稻干尖线虫病的作用[5-6]。【本研究切入点】本研究针对品种选育和种子生产部门的不同需求，试验了非化学、化学种子处理方式对收获种子中干尖线虫带虫量的影响。【拟解决的关键问题】此研究将为大面积生产上干尖线虫病害防控提供源头治理技术。

1 材料与方法

1.1 供试材料

水稻干尖线虫为本实验室自广东省金稻种业有限公司提供的广8优金占种子上分离到的线虫种群，并于胡萝愈伤组织上培养[7]；带虫水稻种子宁粳48为宁夏回族自治区农林科学院提供，常糯1号为国家水稻产业技术体系桐城综合试验站提供，带虫感病品种金运1628为江苏扬州里下河农科所提供，杀线虫剂：25 g/L溴氰菊酯乳油、10.5%噻唑膦乳油、90%杀虫单粉剂和75%噻唑膦乳油分别为市售产品。

1.2 药剂对离体和种子内干尖线虫杀虫活性测定

离体杀虫试验：将25 g/L溴氢菊酯乳油、10.5%噻唑膦乳油和90%杀虫单粉剂按推荐使用浓度设置4个处理浓度：先按2倍处理浓度配制药剂母液，在2 mL离心管中加入500 μL母液后再加入含100头左右混合龄期的水稻干尖线虫悬浮液500 μL，使最终体积达到1 mL，药剂达到最终浓度(表1)，500 μL清水和500 μL线虫悬浮液混合作对照。将含虫离心管放在25 ℃ 50 r/min摇床上震荡处理48 h后在解剖镜下镜检，加入1滴10 mol/L氢氧化钠，虫体僵直不活动者判为死虫，检查处理和对照中死虫及活虫数，计算较正死亡率。各处理和对照均重复3次。

浸种试验：将不同杀线虫剂稀释至不同处理浓度，清水做空白对照，将15 mL处理药剂或清水加入直径9 cm培养皿中，每皿再加入带线虫的宁粳48干燥种子100粒，用干净玻棒搅动，种子沉没后，盖上培养皿盖，放入25 ℃恒温箱中黑暗静置48 h，然后用清水将种子表面的药剂冲掉，后在通风橱中晾干，在干净A4纸上用研钵底将颖壳和种子磨开，将磨开的颖壳和种子倒入直径9 cm培养皿内，加入15 mL 0.02%吐温20水溶液，培养皿盖盖后置于60 r/min摇床上，25 ℃下黑暗震荡处理4～6 h；冲洗、收集液体于底部划线的一次性培养皿中镜检，解剖镜下检查时加入1滴10 mol/L氢氧化钠，虫体僵直不活动者判为死虫，记录不同处理和对照死虫和活虫数目，计算较正死亡率。

1.3 大田防治方法初筛试验

初筛试验共设置6个处理，A1：温汤浸种，56 ℃水浴15 min，取出后凉水冲洗，阴凉通风处风干；A2：10.5%噻唑膦乳油1000倍液室温浸种48 h，清水将种子表面药剂冲掉，阴凉通风处风干；A3：80 ℃干燥处理10 h +室温放置16 h+80 ℃烘箱干热处理10 h；A4：种子在40 ℃烘箱烘3 h 后温度调到60 ℃烘4h，80 ℃烘箱连续干热处理16 h；A5：80 ℃烘箱连续干热处理24 h；A6：未经任何处理的对照。

常糯1号和金运1628的种子处理在室内完成后，播种于江苏里下河地区农科所试验基地水泥池内。播种后，撒上细土，盖膜。播种4周后移栽至里下河地区农科所试验基地，移栽时株距15 cm，行距25 cm，各处理移栽10株×30行，不设重复。水稻成熟后，各处理随机取30穗，脱粒后按常规方法检测百粒带虫量[4]。

1.4 种子处理防治水稻干尖线虫小区试验

用经检测携带干尖线虫的常糯1号种子进行6个处理，T1：温汤浸种，56 ℃水浴15 min，取出后凉水冲洗，阴凉通风处风干；T2：75%噻唑膦乳油7500倍室温浸种48 h，清水将种子表面的药剂冲掉，阴凉通风处风干；T3：75%噻唑膦乳油2500倍液室温浸种48 h，清水将种子表面的药剂冲掉，阴凉通风处风干；T4：种子在40 ℃烘箱烘3 h后温度调到60 ℃烘4 h，然后80 ℃烘箱干热处理16 h；T5：80 ℃烘箱干热处理10 h+室温放置16 h+80 ℃烘箱干热处理10 h；T6：未经任何处理的对照。其中T1为温汤浸种，T2、T3为药剂浸种，T4、T5为干热处理。每个处理3次重复，每个重复处理1000粒种子；其中温汤处理还使用了带干尖线虫的日本晴种子验证对发芽率的影响。

种子处理完后即测试发芽率：在直径9 cm培养皿底部垫一张滤纸，各重复取100粒种子于培养皿中，加清水浸种，25 ℃温室内培养1、2、3、5、和9 d后，检查和计算发芽率。各处理剩余的常糯1号种子播种在四川省江油市武都镇育秧田，各处理间起垄隔开，播种后，撒上细土，盖膜。播种4周后移栽，每个重复移栽在2 m×2 m的小区内，株距15 cm，行距30 cm，各处理及重复随机排列，水稻抽穗扬花后搭防鸟网。水稻成熟后，各小区沿对角线随机取50穗，自然风干后脱粒。各小区收获种子混匀后随机取样3次，每次100粒种子，研磨至种壳剥离后放入直径9 cm培养皿中，加入15 mL含有0.02%吐温20的水溶液，置于50 r/min摇床上震荡过夜，吸取线虫液于体式镜下检测干尖线虫数量，3个重复平均虫量作为各小区平均百粒带虫量。

1.5 数据统计分析

杀虫活性试验中，较正死亡率(%)=(处理死亡率-对照死亡率)/(1-对照死亡率)×100%。利用Excel和GraphPadPrism7软件进行数据处理和差异显著性分析，百分率数据先进行平方根反正弦转换，再进行统计分析，多重比较采用Turkey多重比较法。

2 结果与分析

2.1 不同药剂对离体和种子内干尖线虫杀虫活性效果

表1可以看出，噻唑膦表现出高杀线虫活性，其中10.5%噻唑膦乳油500、1000倍稀释液(有效成份浓度分别为210和105 mg/L)在离体试验中较正死亡率达到90%以上；在浸种处理中，10.5%噻唑膦乳油1000倍稀释液(有效成份浓度105 mg/L)和杀虫单各浓度稀释液(有效成份浓度分别为1800、900、450和225 mg/L)较正死亡率均能达到90%以上。综合各药剂结果，选择离体处理和浸种防效都较好的噻唑膦进行后续试验。

表1 不同药剂对离体和种子内水稻干尖线虫的杀虫活性

2.2 不同防治方法大田初筛结果

选择温汤浸种、干热处理等物理方法，并根据前期药剂筛选的结果，选择内吸性药剂噻唑膦浸种的化学方法，共设计了5种处理方式，于2018年在江苏扬州进行了大田防治方法的初筛试验。由表2可以看出，各方法对干尖线虫都有一定的防治作用，最终百粒虫量均显著小于对照。大部分处理方法对初始虫量较大的品种常糯1号的效果好于初始虫量较少的品种金运1628。

表2 大田初筛试验各处理百粒带虫量

2.3 不同种子处理方法对水稻种子发芽率的影响

由表3显示，发芽率试验中，未经处理的常糯1号种子在9 d后累计发芽率为79.86%，56 ℃温汤浸种15 min和干热处理10 h +16 h时常温+干热处理10 h显著降低了发芽率。其他处理累计发芽率与对照无显著差异；75%噻唑膦乳油7500倍(有效成分浓度100 μL/L)和2500倍(有效成分浓度300 μL/L)稀释液浸种处理能够提高种子发芽势，萌发处理24 h后发芽率就达到40.46%和26.78%，萌发处理3 d后发芽率达到最大值。而其他处理方式发芽率5 d后才达到最大值。

表3 不同处理对日本晴种子发芽率的影响

由表4可以看出，使用实验室干燥保存的日本晴种子重复进行温汤浸种对种子发芽率的影响试验，对照种子发芽率在浸种4 d后达到98.58%，温汤浸种处理种子发芽率和发芽势较对照均无显著差异。

表4 温汤浸种对干燥日本晴种子发芽率的影响

2.4 种子处理后对繁殖种子带虫量的影响

由表5可以看出，将各处理后的常糯1号种子直接播种在江油基地后移栽，未经处理的对照植株收获后种子平均百粒带虫量为65.22，显著低于上代种子(百粒虫量309.67)。不同方式种子处理后，稻株繁殖种子的百粒带虫量均显著低于对照植株繁殖种子百粒带虫量，其中温汤浸种及两个浓度噻唑膦药剂浸种都可使平均百粒虫量低于1头，而两种干热处理方法种子内平均百粒虫量为7.22和1.89头。

表5 不同种子处理方法处理后植株繁殖种子内干尖线虫百粒带虫量

3 讨 论

对于水稻干尖线虫的防治方法，国内学者已有一些研究，彭德良[8]提出，对于种传线虫病害，用热水处理病种子能收到很好的防治效果，将种子在56～57 ℃热水中浸10～15 min(即温汤浸种)，可防治水稻干尖线虫。杨红福等[9]用20%咪鲜胺·噻唑膦·戊唑醇悬浮剂浸种，可在防治干尖线虫的同时防治恶苗病。这些研究主要侧重于对植株症状和产量损失的调查。鉴于种子带虫对干尖线虫病侵染循环和传播的重要性，本论文研究了不同种子处理方法对种子发芽率，以及萌发植株繁殖种子带虫量的影响。综合室内药剂筛选、大田初筛和小区试验，以及百粒虫量与发芽率的结果，发现噻唑膦乳油稀释液浸种可有效地防治水稻干尖线虫，是较理想的种子处理方法，且操作简单，不需要特殊设备，对发芽率无不利影响，可以结合生产上浸种处理进行，适用大面积生产和种业公司制种基地种子处理，缺点是处理后废弃药液排放不当污染环境。

本试验结果表明，56 ℃热水浸种15 min可以有效减低处理种子后的植株大田繁殖种子的带虫量，对于有热水供应且处理种子量不大的育种单位，可以选择温汤浸种的方式。但对于发芽率本身较低的品种，温汤浸种可能会进一步降低发芽率。其原因可能是种子水分含量较高，种子内胚并未完全进入休眠状态，温汤浸种时，高温热水迅速浸透部分种壳接触到种子胚，影响种子胚活性进而导致发芽率降低，而不同水稻品种种子对温度耐受性不同，这也可能是导致温汤浸种发芽率低的原因之一。因此应用温汤浸种方法时应加以注意，种子应先进行干燥处理，并且应进行预试验检测浸种对发芽率影响后再进行大规模温汤浸种。叶世青[10]研究发现，高温干热处理种子可灭杀叶瘟、恶苗病、细菌性褐条病等种传病害，本研究表明高温干热处理对种传的干尖线虫病也有较好的防治效果。若水稻种子本身带病较多，此方法可防治多种种传病害，但干热处理影响发芽率，而且如何结合大批量种子烘干过程进行干热处理，值得进一步研究。本试验发现的减少种子带虫量方法可应用于干尖线虫病源头治理，减少品种选育和繁殖过程环节干尖线虫传播和危害，为病害的绿色防控提供了新的思路。