📗 大豆胞囊线虫病
大豆胞囊线虫病
| 别 名 | 火龙秧子 |
|---|---|
| 中文学名 | 大豆胞囊线虫病 |
| 分布区域 | 中国东北和黄淮海大豆主产区 |
| 英文病名 | Soybean cyst nematode |
| 病原拉丁文名 | Heterodera glycines Ichinohe |
| 病原类别 | 线虫 |
| 危害对象 | ,其次为玄参科植物 |
| 危害部位 | 主要为害根部 |
病原形态特征
病原物为(Heterodera glycines Ichinohe),属垫刃目异皮线虫属成员。胞囊线虫的雌雄虫形态不同,老熟雄虫体细长线形,皮膜质透明,尾端略向腹侧弯曲,平均体长1.24mm;老熟雌虫体呈柠檬形,0.85×0.51mm,初白色后变为黄白色,体壁上有不规则横向排列的短齿花纹,具有明显的阴门圆锥体,阴门小板为两侧半膜孔型,具有发达的下桥和泡状突。
胞囊鸭梨状,浅黄色至褐色,长0.6mm,表面有班纹。胞囊由老熟雌虫体壁增厚、变硬、颜色加深转变而成,角质层厚,能抵抗不良环境,保护内部贮藏的卵,在土壤中可存活多年,一个胞囊内平均有200多粒卵。
卵长椭圆形,一侧稍凹,皮透明,大小约108.2×45.7μm,藏于胞囊或卵囊里。幼虫分四期。
第一期幼虫在卵壳内发育脱皮一次为仔虫期;第二期幼虫卵针形,头钝尾细长,为侵染期;第三期幼虫腊肠状,生殖器开始发育,雌雄可辨;第四期幼虫在三龄幼虫旧皮中发育,不卸掉蜕皮的外壳。
生理分化与生物学特性
大豆胞囊线虫存在生理分化现象,根据其对国际鉴别品种寄生能力的不同,分为不同的生理小种。截至1996年全国共发现7个生理小种,其中3号小种和4号小种是分布最广、出现频率最高的优势生理小种,是抗大豆胞囊线虫病育种的主攻目标。1号小种和3号小种分布于东北大豆产区,4号小种、5号小种和7号小种分布于黄淮海大豆产区,黄淮海大豆产区有小种增多的趋势。黑龙江省已鉴定出包括HG Type 0、1.2.3.5.7、1.2.3.7、1.3.4.7、2、2.5.7、2.7、6、6.7等多个HG类型(毒力表型)。
胞囊具有抗旱、抗寒、耐碱、耐湿及抗微生物侵染的作用,胞囊角质层厚,在土壤中可存活10年以上。胞囊线虫以卵、胚胎卵和少量幼虫在胞囊内于土壤中越冬,有的粘附于种子或农具上越冬,成为翌年初侵染源。虫卵越冬后,以二龄幼虫破壳进入土中,遇大豆幼苗根系侵入,寄生于根的皮层中,以口针吸食。雌雄交配后,雄虫死亡,雌虫体内形成卵粒,膨大变为胞囊,胞囊落入土中,卵孵化可再侵染。成虫产卵适温23-28℃,最适湿度60%-80%。卵孵化温度16-36℃,以24℃孵化率最高。幼虫发育适温17-28℃,幼虫侵入温度14-36℃,以18-25℃最适,低于10℃停止活动。胞囊线虫主要分布于0-20厘米耕层土壤中,20-30厘米土层中很少,30厘米以下耕层中极少。
侵染循环与传播途径
大豆胞囊线虫病于1899年在被发现。胞囊线虫以卵、胚胎卵和少量幼虫在胞囊内于土壤中越冬。虫卵越冬后,以二龄幼虫破壳进入土中,遇大豆幼苗根系侵入,寄生于根的皮层中。雌雄交配后,雌虫体内形成卵粒,膨大变为胞囊,胞囊落入土中,卵孵化可再侵染。
传播途径:大豆胞囊线虫自身蠕动距离有限,主要通过农事耕作、田间水流或借风携带近距离传播;也可混入未腐熟堆肥或黏附在种子、农具上进行远距离传播。农业机械作业是田间及跨区域传播的重要途径之一。
例如,2024年5月至8月,俄罗斯阿穆尔州检测发现总面积超过8.5万公顷的耕地感染大豆胞囊线虫病害。
发病条件
胞囊线虫病发生与土壤类型、土壤温度以及耕作、栽培等诸多因子有关。
与温湿度关系
气温在18-25℃之间发育最好,最适湿度为60-80%,过湿,氧气不足,易使线虫死亡。
与土壤类型关系
过于粘重,通气不良的土壤,不利于线虫的存活。需要通气良好的土壤,如冲积土、轻壤土、砂壤土、草甸棕壤土等粗结构的土壤和瘠薄少岗地等土壤中胞囊密度大,线虫病发生早而重,减产幅度大。此外,在偏碱性的土壤内,发生也重。
栽培条件
多年连种大豆的地块,土壤内经虫数量便逐年增多,为害也逐年加重,大豆产量也越来越低。
分布与危害
世界各大豆产区均有发生,我国的东北和黄淮海大豆主要产区,如辽宁、吉林、黑龙江、山西、河南、山东、安徽等省普遍发生,危害严重。2024年,俄罗斯阿穆尔州发现总面积超过8.5万公顷的大豆胞囊线虫疫情。
该病一般使大豆减产10%~30%,重者可达30%~50%,严重地块减产可达70%~90%,甚至绝产。世界大豆每年因该病造成的产量损失达900万吨以上,中国大豆每年因该线虫减产损失达1.2亿美元以上。
该病俗称“火龙秧子”。在大豆整个生育期均可为害,主要为害根部。地上部症状表现为病株矮小,叶片变黄、失绿、早脱落,花芽簇生,节间短缩,开花期延迟,结荚少或不结荚,严重时整株叶片由下向上枯黄似火烧状。地下部症状表现为根系不发达,主根及侧根少,须根增多,根瘤显著减少或没有。根系被寄生处鼓包或破裂,露出白色至黄褐色球状物(雌虫-胞囊),拔出病株见根上附有白色的球状物(雌虫-胞囊),也是鉴别胞囊线虫病的重要特征。
防治方法
1、选用适合当地的抗病品种,如抗线一号、安豆162、抗线虫3号、泗豆11号、豫豆2号等,抗源包括小黑豆、北京小黑豆。耐病品种可增产但不能减少土壤胞囊数量。
2、与禾本科作物(如小麦、玉米、谷子)实行3年以上轮作,轮作年限越长,防治效果越显著;水旱轮作(如与水稻轮作)也可有效降低土壤胞囊数量。
3、对于无病田,应严禁经虫的传入。通过种子检验,严防与杜绝机械作业等传播线虫。
4、加强营养,提高抗病性。施足基肥和种肥,早施追肥与叶面肥。
5、化学药剂防治:
①种子处理:使用含有、甲氨基苯甲酸盐()、阿维菌素、吡唑酯·精甲霜·甲维等成分的种衣剂进行包衣。
②土壤处理:播种时沟施3%克百威颗粒剂、5%甲基异柳磷颗粒剂、10%力满库颗粒剂、15%涕灭威颗粒剂等,注意安全使用。
6、生物防治
大豆保根菌剂每公顷所需大豆种子用液1500-2250ml拌种,以高剂量防效更好。也可每公顷1050千克与种肥混施。另外用豆丰1号生防颗粒剂,每公顷75-150千克,与种肥混施。此外,可使用生物菌肥或种衣剂,如、苏云金杆菌HAN055、巨大芽孢杆菌Sneb207等,诱导系统抗性,抑制线虫侵染和发育;或利用“根瘤菌-芽孢杆菌复合种衣剂”等生物制剂激发植物免疫。
综合防治:建立“微生物+抗病品种+生态调控”的绿色防控技术体系。加强检疫,防止病区土壤、种子、农机具传入无病区。
研究历史
大豆胞囊线虫病于1899年在东北地区首次被发现,20世纪60年代在中国康平等地亦有发现。
1982年,中国科学家吴友三在试验地首次发现线虫白色胞囊,并指导开展了东北三省大规模调查。1984年,刘维志发表论文《东北地区部分市县大豆胞囊线虫生理小种的鉴定结果初报》,这是国内第一篇关于大豆胞囊线虫生理小种鉴定的论文。
刘维志长期致力于该病研究,主持4项国家自然科学基金项目,主编《植物病原线虫学》等5部专著,并当选中国植病学会线虫学专业委员会副主任委员。刘维志曾担任1997年俄罗斯国际线虫学会议执行主席之一及2002年西班牙第四届国际线虫学大会生物防治专题主席。
2016年,刘维志荣获中国植物线虫学专业委员会授予的“线虫学终身成就奖”。
研究进展
抗性机制方面,抗病品种被线虫侵染后,苯丙氨酸解氨酶(PAL)、过氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO)等防御酶活性均有所增加。抗性可能通过阻止幼虫在根内正常发育实现,如在光镜下观察发现二龄幼虫头部周围有褐色坏死。
表观遗传学研究揭示,胞囊线虫侵染会引起寄主植物基因组DNA甲基化的改变。特定miRNA基因(如miR5032、miR5043、miR1520b、miR5770a/b)的DNA甲基化状态在抗、感品系中存在差异。利用大豆发根转化系统在感病系中异源表达miR5032、miR5043、miR1520b、miR5770b可不同程度提高大豆对胞囊线虫的抗性。
生物防治研究方面,从抑制性土壤中分离出的寄生真菌包括、厚垣轮枝菌、等。等优势寄生真菌的发酵液对大豆胞囊线虫卵孵化和二龄幼虫活性具有抑制作用。巨大芽孢杆菌Sneb207可诱导大豆产生系统抗性,抑制大豆胞囊线虫的侵染和发育。
进展包括利用与表型鉴定相结合以提高抗病种质筛选效率,如使用KASP标记检测抗病主效位点rhg1和Rhg4。已培育的抗病新品种包括抗3号生理小种的以及高抗孢囊线虫病的。
监测与预报技术领域已建立高效的大豆抗胞囊线虫病鉴定体系,并开发了基于的批量计数胞囊的应用软件。定期发布的病虫害发生趋势预报可为防控提供参考,例如2026年预报大豆胞囊线虫病偏轻发生,西部大豆产区局部地块偏重发生。
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