劉丹丹, 段玉璽, 陳立杰, 曲澤蘭, 羅 璇, 劉大偉

(沈陽農(nóng)業(yè)大學植物保護學院線蟲學研究室,沈陽 110161)

根結線蟲在世界廣泛分布,寄主范圍很廣,溫帶、亞熱帶作物受害尤其嚴重,病害發(fā)生后一般減產(chǎn)10%～20%,嚴重的高達75%以上[1]。在我國北方菜區(qū),南方根結線蟲(Meloidogyne incognita)可危害30多種常見蔬菜,且又以種植面積較大的番茄、黃瓜、茄子、芹菜等受害最重,已成為蔬菜生產(chǎn)中的嚴重問題之一[2]。由于采用輪作、抗線蟲品種、化學農(nóng)藥等防治方法存在局限性,根結線蟲的生物防治受到廣泛重視[3]。

許多化合物,如酚類物質(zhì)、有機酸和水溶性揮發(fā)物在降解過程中可以釋放對線蟲有毒殺作用的物質(zhì)[4]。1992年,Kwork等證實Thorn在1984年發(fā)現(xiàn)的對線蟲有毒性的高等擔子菌Pleurotus spp.毒素為癸烯二酸[5]。1993年,Stadler等證明真菌代謝物亞油酸對秀麗小桿線蟲(Caenorhabditiselegans)有活性[6]。1994年,Stadler等又報道亞油酸(linoleic acid)、十八碳二烯酸(S-coriolic acid)、癸烯二酸(2-decenedioic acid)、1-羥基-反式-8-癸烯酸(1-hyd roxy-trans-8-decenoic acid)和檸檬酸(cibaric acid)5種脂肪酸具有殺線蟲活性[7]。2001年,Zuckerman等從黑曲霉(Aspergillus niger)菌株培養(yǎng)液中分離出檸檬酸和草酸,證明對線蟲有毒殺活性[8]。也有報道赤霉酸與涕滅威同時施用時,能更有效地抑制柑橘根部和土壤中線蟲的種群數(shù)量,且施用兩個月后有增產(chǎn)效果[9]。12種不同結構化合物包括醇類物質(zhì)(5-甲基-2-異丙基苯酚,香葉醇,內(nèi)-2-莰烷醇,2-甲基-5-異丙基苯酚,2-辛醇)、醛類物質(zhì)(甲醛,檸檬醛,肉桂醛,對甲氧基苯甲醛,水楊醛)、非芳香酸類物質(zhì)(辛酸)、非芳香硫醇(二烯丙基二硫化物),對最短尾短體線蟲(Pratylenchus brachyurus)和爪哇根結線蟲(Meloidogyne javanica)有明顯的抑制作用[10]。2003年,由子囊菌(Coronophora gregaria)中分離得到脂肪族類化合物MK7924對秀麗小桿線蟲有抑制作用[11]。2005年報道從水生真菌 Paraniesslia sp.中得到神經(jīng)鞘脂類物質(zhì)可毒殺松材線蟲(Bursaphelenchus xy lophilus)[12]。已報道對線蟲有活性的有機酸種類很多,結構各不相同,明確各有機酸化合物對南方根結線蟲的防治效果,對于生產(chǎn)實踐中進一步尋找高效防治線蟲藥劑具有一定的指導意義。

1 材料和方法

1.1 供試藥劑

選擇有機酸類化合物作為供試藥劑,具體見表1。

表1 供試有機酸種類及其在2齡幼蟲致死率和線蟲卵孵化抑制率試驗中的濃度

將1.8%阿維菌素乳油(浙江海正化工股份有限公司)作為對照藥劑。

1.2 供試線蟲

供試線蟲為南方根結線蟲。培養(yǎng)方法為：在直徑6 cm的塑料盆中放入2/3體積的黏土與沙土(黏土∥沙土=3∥1),攪拌均勻后160℃干熱滅菌120 min,栽入2 ～4片真葉期的番茄苗(‘L402’),用南方根結線蟲單卵囊接種,日光溫室中培養(yǎng)。6周后挖出番茄苗,清水洗凈番茄根部泥沙,用鑷子摘取成熟的黃褐色卵囊,卵囊用0.5%NaOCl表面消毒3Min,無菌水沖洗3次。消毒后的卵囊放于盛有無菌水的培養(yǎng)皿中,此后不斷有線蟲孵化,收集24 h內(nèi)孵化的2齡幼蟲用于試驗。

1.3 有機酸對2齡幼蟲生物活性測定

體積為1 500μL的玻璃小皿經(jīng)過121℃濕熱滅菌30min,每皿中放入30條2齡幼蟲和1 000μL不同濃度有機酸溶液,每種有機酸和對照藥劑阿維菌素均設置 5個濃度,具體濃度設計見表1。在25℃培養(yǎng)箱中放置24 h,觀察線蟲死亡率。觀察時采用NaOH刺激法判斷線蟲死活[13],在懷疑死亡的線蟲小皿中加入一滴1mol/L NaOH,3 min內(nèi)如果線蟲身體保持不動,按照死亡線蟲計算。試驗設5次重復,無菌水為對照。

根據(jù)不同濃度有機酸溶液中2齡幼蟲的平均死亡率,利用DPS統(tǒng)計軟件,計算15種有機酸對南方根結線蟲的LC50。

1.4 有機酸對線蟲卵孵化抑制率的測定

挑取大小均一的黃色新鮮卵囊,使用0.5%NaOCl表面消毒后放入玻璃小皿中,小皿中盛有1 ML不同種類的有機酸溶液,各供試有機酸以及對照藥劑阿維菌素的試驗濃度見表1。每個處理3個卵囊,5次重復,室溫下放置。每日調(diào)查2齡幼蟲的孵化數(shù)量,統(tǒng)計3日內(nèi)的總孵化量,并計算相對抑制率,利用DPS統(tǒng)計軟件計算 LC50。

2 結果與分析

2.1 有機酸對2齡幼蟲的致死率

15種有機酸對南方根結線蟲2齡幼蟲致死率測定結果見表2。試驗結果表明,各有機酸對南方根結線蟲2齡幼蟲均有不同程度的抑制作用,其中甲酸對2齡幼蟲的毒殺作用最強,LC50為2.953 7μg/ML。另外乙酸、丙酸和丁酸的作用也較強。對照藥劑阿維菌素的LC50為1.488 8μg/ML,供試各有機酸的生物活性均低于對照藥劑阿維菌素。

表2 15種有機酸對南方根結線蟲2齡幼蟲致死率測定結果

2.2 有機酸對線蟲卵孵化抑制率測定結果

15種有機酸對南方根結線蟲卵的孵化抑制率測定結果表明：甲酸對卵孵化的抑制作用最強,LC50為2.146 5μg/ML。其次為丙酸、乙酸和丁酸。試驗結果同時表明,化合物對2齡幼蟲及卵孵化的抑制作用的變化趨勢基本一致。對照藥劑阿維菌素的LC50為0.712 6μg/ML,供試有機酸的生物活性均低于對照藥劑阿維菌素。具體試驗結果見表3。

表3 15種有機酸對南方根結線蟲卵孵化抑制率測定結果

3 結論與討論

由本研究結果可以看出,15種有機酸對南方根結線蟲2齡幼蟲致死率及卵孵化抑制率存在很大差異,其中甲酸的生物活性最高,丁二酸、蘋果酸等的生物活性最低,兩者之間的生物活性差異達到了上千倍。其中具有較高生物活性的有機酸均為分子量較小、化學結構簡單的化合物,而高分子量、化學結構復雜的化合物生物活性普遍偏低。出現(xiàn)這種結果的原因,推測與有機酸化學結構中相關的官能團有關,但是化學結構與生物活性之間的相互關系十分復雜,如果能夠明確有機酸類化合物化學結構與生物活性之間的相互關系,對科研工作者在生產(chǎn)實踐中尋找高效的藥劑具有指導意義,由于相關的研究報道較少,有待于進一步的深入探討與研究。

本試驗僅利用室內(nèi)離體測定的方法測定了有機酸對南方根結線蟲的防效,沒有進行田間驗證試驗,因此有機酸類化合物在生產(chǎn)實際中的應用還需深入研究。

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