烟草根结线虫病是我国烟草主要病害之一,不仅直接危害烟草,造成烟株萎蔫黄化,发育迟缓,甚至整株死亡,而且还会导致烟草黑胫病、青枯病等病害发生,降低烟草品种的抗性。我国云南、河南、山东等13个主要产烟区都有发生,局部地区危害严重,损失较重。烟草作为吸食品,其农药残留问题已经引起重视。化学杀线剂会造成烟叶中农药残留的增加,致使烟叶农药残留超标,从而成为我国烟草生产贸易中的一个难题,而且应用化学杀线剂对环境污染严重,使用过程中对人畜不安全,对环境有着极大的威胁,难以保证烟叶生产的可持续性发展和安全性,所以,一些原本效果很好的杀线剂已经停止生产或在部分地区禁用。而生物防治作为一种安全、有效的方法而越来越受到重视。为了对烟草根结线虫病的综合防治研究提供较全面的参考,笔者对近年来根结线虫病生物防治因子的真菌、细菌、杀线虫植物的研究进行综述。
     1•根结线虫病主要生防菌
    根结线虫生物防治天敌资源在世界不同国家和地区被广泛调查和筛选,其涉及的真菌按功能区分包括捕食真菌(Trapping fungi)、内寄生真菌(En-doparasitic fungi)、机会真菌(Opportunistic fungi)和产毒真菌(Toxic fungi)。此外,专性寄生细菌(Obligate endoparasitic bacteria)以及根际细菌(Rhizobacteria)的研究也成为根结线虫生物防治研究的热点之一。其中,研究最多的是食线虫真菌,其次是穿刺巴氏杆菌和根际细菌。
    1.1食线虫真菌
    食线虫真菌是指对线虫具有拮抗作用真菌的统称。食线虫真菌是线虫生物防治中最重要、研究最广泛的线虫天敌,是根结线虫最有潜力的生防真菌之一。通常将食线虫真菌分为捕食线虫真菌、内寄生线虫真菌、产毒真菌和机会真菌等4类。捕食线虫真菌利用从营养菌丝长出的广泛菌丝形成不同的捕食结构捕食线虫,如收缩环、非收缩环、粘网和粘着胞等捕食器官。内寄生线虫真菌通过各种分生孢子进入线虫体内,发育营养菌丝并大量繁殖产生各种孢子,消耗掉线虫的所有营养物质,使线虫死亡。某些真菌能够分泌毒素或裂解酶类来杀死或抑制线虫生长,目前,已发现90余种杀线虫菌物毒素,其成分主要有醌类、生物碱类、萜类、肽类、吡喃类、呋喃类、脂肪等。从20世纪80年代开始,国内外对根结线虫食线虫真菌的调查研究得到广泛开展。有报道称从华东地区根结线虫中分离出寄生真菌22种及曲霉属、青霉属和不产孢真菌的一些待定种。从南方根结线虫中分离出食线虫真菌的多个种,并对每个种进行了描述和简要讨论。向红琼等研究发现,粗皮侧耳菌物能产生广谱杀线虫毒素,对南方根结线虫有较强的毒杀活性,在30min内可击倒95%的2龄幼虫。目前国内外报道较多的是寡孢节丛孢(Arthrobotrys oligospora)、指状节丛孢(A.dactyloides)、厚垣孢普可尼亚菌(Pochoni-achlam ydospora)、淡紫拟青霉(Paecilomyces li-lacinus)、厚壁孢子轮枝菌(Verticillium chlamydosporium)、尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)等。
    我国科研人员对烟草根结线虫寄生真菌的分离和筛选进行了大量的研究,早在1994年就从烟草根结线虫病根及土壤中分离鉴定出5种捕食线虫真菌和1种内寄生真菌。祝明亮等从云南省28个县采集152个土样及发病烟根,利用直接分离法和诱集分离法分别从根结线虫卵囊、卵、雌虫和幼虫分离得400株拮抗真菌,它们包括拟青霉属、镰刀菌属、普可尼亚属、木霉属、链格孢属、曲霉属、青霉属、柱孢菌属、茎点霉属、单顶孢属、钩丝孢属、节丛孢属、矛束孢属等21属及一些不产孢的拮抗真菌,其中,淡紫拟青霉、厚垣孢普可尼亚菌、尖孢镰刀菌分离频率最高,约占分离数的60%。杨树军等测定了淡紫拟青霉DZ1菌株和厚垣孢普可尼亚菌LZ1菌株对云南烟草南方根结线虫卵囊和分散卵孵化的影响,DZ1对分散卵的相对抑制率达57.81%,LZ1相对抑制率27.5%,前者对卵囊孵化相对抑制率60.38%,后者67.53%。人们在对根结线虫食线虫真菌分离和筛选的基础上,测定了食线虫真菌对根结线虫的致病力,并对根结线虫的捕食过程作了进一步的研究。林茂松等通过温室盆钵实验证实尖镰孢菌(Fusarium oxysporum)非致病菌株(S162)可有效控制南方根结线虫的群体数量。有报道认为,A. oligospora、A. musiformis、A. cladodes、A. vermicola、M. lysipaga、M. megalosporum、M. mutabcle、Verticillium lamelicola对根结线虫有明显的致病能力,有效减少根结线虫群体数量和根结指数。
    尽管对捕食性真菌和内寄生真菌防治根结线虫进行了大量研究,但由于根结线虫幼虫在土壤中活动时间短,使捕食性真菌及内寄生真菌与根结线虫幼虫相遇机会不多。并且这些真菌专化性不强。因此其重要性被根结线虫卵寄生真菌所代替。目前,研究最多的是Paecilomyces lilacinus,这是一种重要的卵寄生菌。同时也可侵染幼虫及成虫,广泛分布于土壤中,尤其是在植物根际及根内。Cayrol等(1989)报道了P.lilacinus的培养滤液中有杀线虫的物质,已被各国学者广泛用于根结线虫的生防并成为商用制品Verticilliumspp.也能有效地寄生根结线虫卵,被认为是最有希望用于根结线虫生物防治的真菌。杨秀娟等对福建省根结线虫卵囊寄生真菌进行了调查,初步鉴定出46个种,其中,根结线虫卵在各菌的孢子液中校正死亡率在20%以下的有29种;在20%-40%的有9种;在40%-60%的有5种;在60%以上的有3种,有生防活性的有益菌株率为36.9%,总体生防指数为20.3%。
    1.2细菌
    对根结线虫有毒效作用的细菌很多,目前研究较多的有巴氏杆菌(Pasteruria)、假单胞杆菌(Pseudomonas)、苏云金芽胞杆菌(Bacillusthuringiensis)、链霉菌(Streptomyces)、类立克次体(Rickettsia)和蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus)及其他一些土壤细菌。其中,以穿刺巴氏杆菌、假单胞杆菌和苏云金芽胞杆菌有应用价值,能侵染植物根结线虫的穿刺巴氏杆菌(Pasteuria penetrans)是研究最多的线虫天敌细菌。巴氏杆菌属(Pasteuriaspp.)是一类专性寄生细菌,该菌在土壤中广泛存在,具有内生孢子,易于附着线虫体壁和侵染线虫,寄生后产生大量孢子,对多种线虫防效显著。其中侵入巴斯德氏芽菌(P.penetransSayre & Starr)和南方根结线虫有特异性的亲和能力,对南方根结线虫防效明显。王志伟等通过研究侵入巴斯德氏芽菌对南方根结线虫2龄幼虫的亲和性,证明侵入巴斯德氏芽菌对海南省根结线虫的防治具有很好的效果。潘沧桑等报道,穿刺巴氏杆菌对感染根结线虫的植物都有保护效果,可使虫口密度降低75%-80%;同时该菌使根结线虫致根成根结的情况有所缓和,从而根冠比倒转的症状有很大改善。代先强等利用巴氏杆菌防治烟草根结线虫,结合与水稻、玉米等轮作措施,较好地控制了根结线虫对烟草的危害。
    根际细菌是从根际分离所得,在生防中具有拮抗作用或促生作用,目前,利用较多的根际细菌主要有荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens)、球形芽孢杆菌(Bacillussphaericus)、枯草芽孢杆菌(B.subtilis)、放射性土壤杆菌(Agrobacteriumra-diobacter)以及致金色假单胞菌(P.aureofaciens)等。1988年Becker报道根际细菌蜡状芽孢杆菌、球形芽孢杆菌和两株假单孢菌对防治南方根结线虫、大豆胞囊线虫、玉米胞囊线虫和燕麦胞囊线虫有效,减少了根结数,根系增大,根重增加。Oost-endorp和Sikora等从1988年起,从根际细菌的分离鉴定、对植物寄生线虫的温室和田间防效、根际细菌与植物寄生线虫的体外关系,以及拮抗机理等方面作了系统研究。刘志明等开展了根结线虫幼虫致病细菌的筛选,从205份样品中分离和纯化细菌142株,其中4株对番茄根结线虫的校正死亡率达80%以上,同时使香蕉根结线虫侵染率为零。
    2•杀线虫植物
    杀线虫植物是具有毒杀线虫作用的植物。在杀线虫植物防治线虫方法上,通常利用具有杀线虫作用的植物根、茎、叶、花、果实、树皮或整株植物的提取液防治线虫,如采用灌根、浸根、浸种等措施,也有用植物的切细叶子与土混合防治线虫,还有用具有杀线虫作用的植物与线虫寄主植物并种,以减少线虫对寄主作物的危害,这类植物能降低线虫活性,引起线虫死亡,抑制线虫卵的孵化,减轻线虫对寄主作物的危害。
     1929年,Triffitt首次报道了芥菜对胞囊线虫(Heterodera schachtii )的毒杀效果, Slootweg(1956)、Oostenbirnk等(1957)、Rohde and Jenkins(1958)和Rohde(1960)的研究报道证实了植物Tagetes、Asparagus、Datura和Crotalaria具有杀线虫活性。目前,已报道的杀线虫植物约有10科226属316种,这些植物属于不同目、不同科,通常是杂草、灌木和木本植物,其中研究较多的有菊科、楝科、豆科、十字花科、茄科、罂粟科、禾本科、大戟科、夹竹桃科、含羞草科、百合科等。
    目前关于植物杀线虫活性化学物质鉴定及有关作用机理,仍然缺乏系统性研究。万寿菊是研究得较多的一种杀线虫植物,万寿菊降低根结线虫居群的原理被认为是其根部产生了杀线虫作用的噻吩类化合物。赵博光从苦豆子(S.alopecuroidel中分离出的苦豆碱具有很强的杀线虫活性。文艳华报道,三尖杉(Cephalotaxus fortunei)的杀线虫活性成分为生物碱,可作用于线虫的神经系统。陆秀红从白花曼陀罗中分离得到的生物碱对南方根结线虫2龄幼虫有较高的毒杀效果。丁琦发现,茼蒿中生物碱的杀线虫活性不高,其杀线虫活性成分主要存在于甲醇提取物水萃取物中。目前已知的植物性杀线虫活性物质的化学成分包括8个属,大类化合物,其中以生物碱的分布最为广泛。根结线虫的天敌还有病毒、立克氏体、捕食性线虫、涡虫和原生动物等,捕食性线虫在植物寄生线虫群体发展的早期阶段,在土壤中的数量可能不多,还不足以作为有害线虫的有效自然调节者,而其他天敌研究相对少,目前尚不具备应用条件。
     3•展望
     虽然生物防治的效果最初可能没有化学农药那么有效、快速,但生物防治具有稳定、经济、长效和相对安全的特点,同时还能除害增产、减轻污染、保护生态环境。目前,部分烟地长期连作,土壤中根结线虫累积呈上升趋势,根结线虫病仍将是烟草重要病害之一,随着人们对烟叶安全性关注的提高,根结线虫的生物防治也将越来越重要,已有商品化根结线虫生防制剂投入生产,并取得一定效果,显示出巨大的应用前景。但根结线虫的生物防治还有待加强特别是在生防资源调查、菌株筛选、迅速定殖、毒素研究等方面还需深入研究,从而为研制新型生物杀线虫剂提供理论基础,促进根结线虫生物防治的发展。