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3种药剂对象耳豆根结线虫卵及2龄幼虫的影响

2022-04-04杨雪婷杨紫薇丁晓帆

植物保护 2022年2期

杨雪婷 杨紫薇 丁晓帆

摘要 为了筛选对象耳豆根结线虫Meloidogyne enterolobii防治效果好的药剂,本文采用浸虫法分别测试了3%阿维菌素微乳剂、41.70%氟吡菌酰胺悬浮剂及20%噻唑膦水乳剂不同浓度、不同处理时间对象耳豆根结线虫2龄幼虫的致死作用,以及对卵孵化和卵胚胎发育的影响。结果表明,3%阿维菌素微乳剂对2龄幼虫致死作用最强,LC50仅为0.017 mg/L,对卵孵化抑制作用最好,0.16 mg/L处理24 h抑制率达到100%;41.70%氟吡菌酰胺悬浮剂次之,对2龄幼虫LC50为0.310 mg/L,2.5 mg/L处理24 h卵孵化抑制率为92.47%;20%噻唑膦水乳剂最差,对2龄幼虫LC50为4.209 mg/L,3.125 mg/L处理24 h卵孵化抑制率仅为65.54%;3种药剂均能影响象耳豆根结线虫卵胚胎发育,随着药剂浓度、处理时间的增加,死亡卵比例逐渐增高,且药剂处理使多数卵胚胎停止在单细胞和1龄幼虫阶段。综上,3种供试药剂对象耳豆根结线虫均有较好的抑杀作用,抑杀效果依次为3%阿维菌素微乳剂>41.70%氟吡菌酰胺悬浮剂>20%噻唑膦水乳剂。研究结果将为更好地防治象耳豆根结线虫提供理论依据。

关键词 象耳豆根结线虫; 生物测定; 杀线虫剂

中图分类号: S482.51

文献标识码: A

DOI: 10.16688/j.zwbh.2021064

Abstract In order to screen effective nematicides, the effects of abamectin 3% ME, fluopyram 41.70% SC and fosthiazate 20% EW on the embryonic development, egg hatching and juvenile mortality of Meloidogyne enterolobii were determined by dipping method with different concentrations of these nematicides. The results showed that abamectin 3% ME showed the best toxicity to the second stage juveniles (J2) with the lowest LC50 value of 0.017 mg/L, and eggs hatching inhibition rate reached 100% treated by 0.16 mg/L of abamectin 3% ME within 24 hours. Fluopyram 41.70% SC was the next, with LC50 value of 0.310 mg/L, and inhibition rate reached 92.47% treated by 2.5 mg/L. While the toxicity of fosthiazate was the lowest, with LC50 value of 4.209 mg/L and 65.54% inhibition rate treated by 3.125 mg/L. All three nematicides could affect the embryonic development. The proportion of dead eggs was positively correlated with nematicides concentration and treated time. The nematicides made most embryos suspend at the stage of single cell and first stage juveniles. These results demonstrated that three tested nematicides have certain inhibitory effects on eggs and J2 of M.enterolobii, and the inhibitory effect was abamectin 3% ME>fluopyram 41.70% SC>fosthiazate 20% EW in order. The above results will provide a theoretical basis for better control of M.enterolobii.

Key words Meloidogyne enterolobii; bioassay; chemical nematicide

海南省是中国重要的热带作物和反季节瓜果蔬菜生产基地[1],作物种类繁多,连作栽培普遍,使土传病害逐年加重,其中根结线虫Meloidogyne spp.病害尤为严重。根结线虫危害蔬菜根部,在幼根、须根上形成根结,重病植株矮小,叶片发黄,呈点片缺肥状,不结实或结实不良[24]。近些年来,象耳豆根结线虫M.enterolobii已成为危害海南当地瓜果蔬菜的优势种群,单一检出率达到62.37%,与南方根结线虫复合侵染检出率为8.47%[56],与其他主要根结线虫不同的是,象耳豆根结线虫能克服Mi、N和Rk等抗线虫基因介导的抗性反应,能在抗性番茄、辣椒等茄果蔬菜上寄生繁殖,造成产量损失[79]。据不完全统计,根结线虫病害发生后,最严重田块减产可达到70%以上,其危害程度已经超过真菌,成為第二大植物病害[10]。

目前,根结线虫的防治仍以化学防治为主,且多数以南方根结线虫为作用对象开展药剂防效、作用机理等研究[1116],而化学药剂对象耳豆根结线虫卵和幼虫的作用研究报道较少。本研究以象耳豆根结线虫为靶标,测定市场上3种常见杀线药剂3%阿维菌素微乳剂、41.70%氟吡菌酰胺悬浮剂及20%噻唑膦水乳剂对其卵孵化、卵胚胎发育以及2龄幼虫的抑杀作用,以期为象耳豆根结线虫防治提供更加有效的方法。

1 材料与方法

1.1 供试药剂

3%阿维菌素微乳剂(ME),海南利蒙特生物农药有限公司;41.70%氟吡菌酰胺悬浮剂(SC),拜耳作物科学(中国)有限公司;20%噻唑膦水乳剂(EW),佛山市高明区万邦生物有限公司。

1.2 象耳豆根结线虫单卵粒及2龄幼虫悬浮液的准备

根结线虫采自海南乐东黄秋葵病根,经形态学和分子生物学鉴定为象耳豆根结线虫,利用番茄苗进行单卵块纯化扩大培养,60 d后收集病根,洗去病根表面的土壤,挑取2份卵囊,一份用0.5%的NaClO表面消毒3 min,灭菌水冲洗3次,收集卵粒制备成卵悬浮液用于卵孵化和卵胚胎发育试验[17]。将另一份卵囊放在便携式线虫孵化装置中[18],于28℃恒温箱中孵化,每2~3 d收集孵化的2龄幼虫,备用。

1.3 3种药剂对2龄幼虫的毒力测定

根据初筛试验将3种供试药剂分别稀释成5个不同浓度的药液(表1),采用李秋捷等[19]的浸虫法测定药剂对2龄幼虫的毒力,取1 mL(100条/mL) 2龄幼虫悬浮液置于24孔细胞板(6×4)中,加入等体积的供试药剂,使其有效成分浓度为最终测试浓度;每个浓度重复3次,并设灭菌水对照(CK)。所有处理置于(25±0.5)℃恒温箱中,24 h后记录死亡虫数、存活虫数,计算死亡率和校正死亡率,计算LC50及95%置信区间。

死亡率=死亡线虫数处理线虫数×100%;

校正死亡率=处理死亡率-对照死亡率1-对照死亡率×100%。

1.4 3种药剂对卵孵化的抑制

3种供试药剂的浓度同1.3小节。采用浸虫法[20]并略有改动。各取1 mL药液加到24孔细胞板中,每孔分别加入卵悬浮液1 mL(100粒/mL)。每处理重复3次,设清水对照(CK)。在25℃条件下处理2、4、8、16、24 h后,卵粒沉积在24孔细胞板底部,用移液枪吸出药液并置换成灭菌水,(25±0.5)℃培养箱孵育,5 d后在体视显微镜下检查卵的孵化情况,计算孵化抑制率。

孵化抑制率=对照孵化率-处理孵化率对照孵化率×100%。

1.5 3种药剂对卵胚胎发育的影响

将3种供试药剂分别稀释成3个不同浓度,3%阿维菌素ME浓度为0.02、0.08、0.32 mg/L;41.70%氟吡菌酰胺SC浓度为0.312 5、1.25、5 mg/L;20%噻唑膦EW浓度为3.125、12.5、50 mg/L。将1.2小节制备的卵悬液稀释成50粒/100 μL,取100 μL卵悬浮液置于凹玻片上,分别加入等体积的供试药剂,使其有效成分为最终测试浓度,每处理3次重复,设灭菌水对照(CK)。将含药卵凹玻片置于线虫卵胚胎发育保湿培养装置中[21],25℃孵育,16 h后将药液吸出,置换成灭菌水后继续25℃保湿孵育,每隔12 h于显微镜下观察记录处于不同发育阶段的卵胚胎数及发育状态[22],持续观察144 h。

1.6 数据统计分析

本试验中所得数据经Excel、Origin处理和SPSS 26软件进行方差分析[23]。

2 结果与分析

2.1 3种药剂对象耳豆根结线虫2龄幼虫的毒力测定

药剂处理24 h后,3种药剂对象耳豆根结线虫2龄幼虫的生物活性均较高(表2),其中3%阿维菌素ME对象耳豆根结线虫2龄幼虫的LC50仅为0.017 mg/L;41.70%氟吡菌酰胺SC次之,LC50為0.310 mg/L;而20%噻唑膦EW LC50为4.209 mg/L。3%阿维菌素ME和41.70%氟吡菌酰胺SC的毒力分别是20%噻唑膦EW的247.59倍和13.58倍,表明象耳豆根结线虫2龄幼虫对阿维菌素更敏感,结合其极低的LC50,表明阿维菌素对象耳豆根结线虫2龄幼虫致死作用最强。

2.2 3种药剂对象耳豆根结线虫卵孵化的影响

3种药剂不同浓度处理对象耳豆根结线虫卵孵化均有抑制作用,随着处理时间和药剂浓度的增加,各药剂对线虫卵孵化的抑制率增加;3%阿维菌素ME对象耳豆根结线虫卵孵化的抑制效果最好,0.16 mg/L处理8 h的抑制率为88.79%,24 h的抑制率达到100%;41.7%氟吡菌酰胺SC次之,2.5 mg/L处理8 h和16 h的抑制率分别为66.98%和73.09%,24 h 后达到92.47%;20%噻唑膦EW稍差,3.125 mg/L处理24 h抑制率仅为65.54%,而高浓度25 mg/L处理8 h和16 h的孵化抑制率分别为76.60%和84.63%,24 h后达到95.57%(图1)。

2.3 3种药剂处理对象耳豆根结线虫卵胚胎发育的影响

象耳豆根结线虫正常发育的卵内含物清晰可辨(图2a~f),而停止发育的死亡卵内含物模糊,细胞处于离析降解状态(图2g~h)。随着药剂浓度的增高,死亡卵的比例相应增加,在处理144 h后,3%阿维菌素ME 0.16 mg/L、41.7%氟吡菌酰胺SC 2.5 mg/L、20%噻唑膦EW 25 mg/L处理组的死亡卵比例分别为54.03%、51.33%、55.05%,与对照组死亡卵比例(11.27%)相比有明显差异;各处理组卵胚胎发育多数停止在单细胞和1龄幼虫期阶段,正常孵化的2龄幼虫比例随着药剂浓度的增加逐渐减少,3个供试药剂孵出2龄幼虫比例均小于12.14%,而对照组2龄幼虫期比例高达53.76%。

随着药剂处理后孵育时间的延长,在12~144 h内单细胞卵态逐渐减少,在144 h时,3%阿维菌素ME 0.16 mg/L、41.7%氟吡菌酰胺SC 2.5 mg/L、20%噻唑膦EW 25 mg/L处理单细胞卵比例分别为14.97%、17.50%、13.39%,均明显高于对照组的5.20%;死亡卵、1龄幼虫期则随着孵育时间的推移逐渐增加;而原肠期卵态比例平均在96 h达到最大,3%阿维菌素ME 0.01 mg/L、41.7%氟吡菌酰胺SC 0.156 3 mg/L、20%噻唑膦EW 1.562 5 mg/L处理分别高达25.45%、19.49%、23.28%;随着时间推移,原肠期卵态比例逐渐减少,上述3个药剂处理组仅为2.10%、1.92%、0.00%(图3~5)。

3 讨论

根结线虫不同种类、不同群体对药剂存在受药反应差异。本研究中,3种供试药剂均对象耳豆根结线虫卵和2龄幼虫有较强的抑杀作用,3%阿维菌素ME、41.7%氟吡菌酰胺SC、20%噻唑膦EW对象耳豆根结线虫2龄幼虫的LC50分别仅为0.017、0.310、4.209 mg/L;而已有研究表明,1.8%阿维菌素EC、41.70%氟吡菌酰胺SC、75%噻唑膦EC对南方根结线虫2龄幼虫的LC50分别为1.62、0.33、55.54 mg/L[19, 2425],均明显高于对象耳豆根结线虫的LC50,说明象耳豆根结线虫2龄幼虫对3种药剂更敏感,其中3%阿维菌素ME杀线效果最好。

邹雅新等[26]报道90%阿维菌素TC 5 mg/L处理24 h对南方根结线虫卵孵化抑制率仅为82.57%;漆永红等[17]和贤振华等[27]采用浸虫法测得3%阿维菌素EC 10 mg/L处理8 h对南方根结线虫卵孵化抑制率为80.9%、10%噻唑膦GR 25 mg/L处理16 h抑制率为83.6%;本试验中,3%阿维菌素ME 0.16 mg/L处理8 h抑制率为88.79%,24 h高达100%,表明在相同处理时间下,对象耳豆根结线虫卵孵化的抑制仅需较低的药剂浓度,即可达到与较高药剂浓度对南方根结线虫相似的效果,进一步表明根结线虫不同种类之间存在对药剂的受药敏感性差异。同时,各地区试验结果存在差异的另一个原因可能是由于各省市、地区之间用药习惯不同,比如药剂选择、施药剂量及药剂轮换上的差异等,导致各地根结线虫种群在耐药性方面存在差异。因此,在准确诊断各地发生根结线虫种类的基础上,可通过室内筛选对象耳豆根结线虫具有较高抑杀活性的药剂,从而为降低化学农药用量、更好地制定象耳豆根结线虫防治策略提供依据。

邹雅新等[28]研究发现卵的孵化具有异质性,部分卵可能由于外界环境的变化仍处于滞育状态。而在本研究药剂对卵孵化和卵胚胎发育的抑制作用中,未能在测定时间内孵化的卵是受药剂抑制完全不能孵化,还是由于逆境出现滞育仍需进一步研究。

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(责任编辑:田 喆)