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摘要为了明确南方根结线虫对不同类型盐离子的趋化性，在琼脂糖平板培养基上测试了南方根结线虫2龄幼虫对37种无机盐和11种有机盐的趋化反应。结果表明，Cl-和SCN-盐对南方根结线虫均有排斥作用；对南方根结线虫有排斥作用的NO-3盐为Ba(NO3)2、NH4NO3、Mn(NO3)2；H2PO-4或HPO2-4盐为KH2PO4、K2HPO4；CO2-3 或HCO-3盐为 Na2CO3、K2CO3、(NH4)2CO3 和KHCO3；OH-盐为KOH和 NaOH；有机酸为C2H4O2、C3H6O3和C4H6O6。含有相同阳离子的不同盐对南方根结线虫的吸引或排斥作用不受影响。阴离子对南方根结线虫的排斥作用大小为SCN->NO-3>Cl->OH->CO2-3> H2PO-4>有机酸>SO2-4。只有KCl、Ba(NO3)2、NH4NO3、Mn(NO3)2、(NH4)2CO3、C2H4O2和 C4H6O6对线虫的趋化性随浓度的增加而增加，而其他被测试的41种盐浓度对线虫的趋化性没有显著影响。
关键词南方根结线虫；无机盐；有机盐；趋化性
中图分类号:S 432.45文献标识码：ADOI：10.3969/j.issn.05291542.2014.02.016Chemotaxis of the second stage juveniles of Meloidogyne
incognita in response to different salt ionsMeng Li1,2,Qi Yonghong2,Liu Yuxia1,Cao Sufang3,Du Hui2,Lü Heping2 ,Li Minquan1，2(1. Grassland College,Gansu Agricultural University, Lanzhou730070, China; 2. Institute of Plant
Protection, Gansu Academy of Agricultural Sciences, Lanzhou730070, China; 3. Institute of Fruit and
Floriculture Research, Gansu Academy of Agricultural Sciences, Lanzhou730070, China)AbstractIn order to determine the chemotaxis of Meloidogyne incognita, the chemotactic responses of the second stage juveniles of M.incognita to 37 inorganic salts and 11 organic salts were investigated on agarose plates with different salt gradients. M.incognita was repellent to chloride and SCN-. M.incognita was repellent to nitrates including Ba(NO3)2, NH4NO3, Mn(NO3)2, and hydrogenphosphate salts including KH2PO4, K2HPO4, and carbonate including Na2CO3, K2CO3, (NH4)2CO3, KHCO3, and hydroxyl salts including KOH and NaOH, and organic acid including C2H4O2, C3H6O3 and C4H6O6. No difference was observed in the repellence or attraction properties of different salts. The effect of repellence was ranked in order as SCN->NO-3>Cl->OH->CO2-3> H2PO-4>organic acid>SO2-4. A significantly positive relationship was observed in the chemotaxis of nematodes and concentration of KCl, Ba(NO3)2, NH4NO3, Mn(NO3)2, (NH4)2CO3, C2H4O2 and C4H6O6, while the concentration of other salts tested did not influence nematode chemotaxis significantly.
Key wordsMeloidogyne incognita;inorganic salts;organic salts;chemotaxis 根结线虫（Meloidogyne spp.）是植物病原线虫中种类最多，分布最广，危害最严重的一类线虫，其寄主范围超过3 000种, 主要危害茄科、葫芦科、十字花科等植物根部，形成串球瘤状根结，破坏根组织的分化和生理活动，抑制地上部正常生长，进而严重影响作物的产量和品质［1］。根结线虫不仅直接危害植物的根和茎，线虫造成的伤口还可诱发和加剧其他土传病害的发生，如枯萎病（Fusarium oxysporum Schlecht）、黄萎病（Verticillium dahliae Kleb.）和立枯病（Rhizoctonia solani Kühn）等［2］。根結线虫病主要以化学防治为主，但化学防治对环境影响大、易对作物产生药害等，因此，探索防治根结线虫的新方法势在必行。
长期以来，人们认为土壤中自由生活的线虫利用特定的识别机制发现寄主或获得食物。线虫的趋性包括对寄主根［3］、pH［4］、CO［5］2、温度［6］、性诱剂［7］、无机盐离子［8］等的反应。趋化性［9］是线虫向化学物质运动或远离，其信号主要由位于线虫头区的侧器和内唇区的感觉器接受。研究线虫头部感官结构的形态学发现，线虫寻找食物主要是由寄主或被取食物释放的化学趋性因子决定的，其他的刺激因素如热力、振动、触觉等作用较小，并且一般限于寻找食物的行为。关于线虫对一些盐的趋化性有一些报道，Castro研究了K 、NH 4、Cs 、NO-3、Cl-对南方根结线虫（Meloidogyne incognita Chitwood）侵染前2龄幼虫的趋避性［8］。Saux 和 Quénéhervé［9］测定了Cl-、NO-3、OAc-、SO2-4 4种阴离子和Ca2 、K 、Na 、Mg2 、NH 4 5种阳离子对肾形小盘旋线虫（Rotylenchulus reniformis Linford et Oliveira）的趋化性。Qi等［10］研究了SO2-4、H2PO-4、Cl-和NO-3等对马铃薯腐烂茎线虫(Ditylenchus destructor Thorne) 的趋化性。Steiner提出［11］，植物寄生线虫通过化学感应定殖于寄主。Perry综述了线虫的化感器对不同吸引物的反应［12］。Croll研究表明［13］，植物寄生线虫头部的感觉器官对土壤中的物质具有趋化性，盐离子对线虫的作用包括吸引、排斥或不受影响。
40卷第2期孟丽等：南方根结线虫二龄幼虫对不同类型盐离子的趋化反应2014Devine和Jones报道［14］，施入土壤中的盐及肥料在供植物吸收的同时也显著影响着线虫的行为，从而间接影响田间的发病情况。这是由于土壤中施加的盐容易被作物吸收提高植物的抗病性，更重要的是有些盐在土壤环境下产生的剧毒化合物对线虫迁移和侵染具有抑制作用，这些化合物阻碍线虫完成生活史，遏制了线虫的危害，起到某种程度的防治作用。了解盐对南方根结线虫的影响具有重要的价值，本试验测试了南方根结线虫对48种盐的趋化反应，旨在为南方根结线虫的防治提供依据。
1材料与方法
1.1供试线虫
采自甘肃省武威市发放镇日光温室内发病的番茄根系，经鉴定后确定为南方根结线虫［15］。采用Giannakou等［16］的方法，将病根洗净，在解剖镜下从番茄根系挑取新鲜卵囊，放入直径9 cm的培养皿内，用0.5%次氯酸钠表面消毒3 min，无菌水洗3次后放入24孔培养板中，在室温25 ℃左右孵化2龄幼虫，每隔24 h换水１次，保证每次选用的2龄幼虫新鲜和活力一致。
1.2供试盐
本试验包括48种盐，其中37种为无机盐，11种为有机酸及其盐。供试盐分别是NH4Cl、NaCl、KCl、CuCl2·2H2O、FeCl3·3H2O、CsCl；(NH4)2SO4、Na2SO4、K2SO4、MnSO4·H2O、FeSO4·7H2O、CuSO4·5H2O、(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O；NH4NO3、NaNO3、KNO3、Ba(NO3)2、 Mn(NO3)2；Na2HPO4、NaH2PO4、(NH4)2HPO4、NH4H2PO4； KH2PO4、K2HPO4；NH4HCO3、(NH4)2CO3、Na2CO3、K2CO3、KHCO3、CaCO3、NaHCO3；C2H4O2、 C2H3O2Na、C2H3O2K、C2H3O2NH4；NH4SCN、KSCN、NaSCN；NaOH、KOH；Na2WO4·2H2O、CO(NH2)2、C3H6O3、C4H6O6、C6H8O7、C6H5Na3O7、C7H5NaO3和C10H14N2Na2O8。以上盐均为分析纯，定购于天津市恒兴化学试剂厂。每种盐设6个浓度，分别为2×10-2、1×10-2、0.5×10-2、0.25×10-2、0.125×10-2及 0.062 5×10-2mol /L。
1.3生测方法
试验方法在Wuyts等［17］的基础上有所改进。将直径为5 cm的培养皿底部通过两个内外环划分成16部分（见图1）。先在培养皿中倒入0.8%琼脂糖5 mL，接着在琼脂糖平板外环的圈内分别加入50 μL的待测盐溶液和蒸馏水，室温25 ℃放置1 h，然后将2 μL约30头南方根结线虫接种于中心环内，在25 ℃培养箱黑暗放置5 h。之后，在培养皿表面喷洒乙醇停止线虫运动。在显微镜下数出1~8区各区线虫的数量。每个浓度的盐重复3次，以蒸馏水处理为对照。
1.4数据处理
本试验中，趋化指数定义为从 2到-2范围内的正值（吸引）和负值（排斥）。参照Saux和Quénéhervé的方法［9］有所改进，其表达式为：趋化指数=∑(p·Id)，其中p表示各区线虫比率，即1~8区各区线虫数量与8个区线虫总数量的比率；Id表示距离系数，即1~2区为 2 cm，3~4区为 1 cm，5~6区为-1 cm，7~8区为-2 cm。图1南方根结线虫趋化性测试区
Fig.1Test arena for investigating the chemotaxis
of Meloidogyne incognita數据处理采用DPS软件，Duncan 氏新复极差法检验差异显著性（P ＜0.05）。
2结果与分析
2.1南方根结线虫对37种无机盐和11种有机盐的趋化性南方根结线虫对不同的无机盐和有机盐的趋化性不同（表1），除Cl-和SCN-盐对南方根结线虫均有排斥作用外，其他含有同一阴离子的盐对线虫的作用趋势不同，有的表现吸引，有的表现排斥。其中对南方根结线虫有排斥作用的NO-3盐为Ba(NO3)2、NH4NO3、Mn(NO3)2，H2PO-4或HPO2-4盐为KH2PO4、K2HPO4，CO2-3 或HCO-3盐为Na2CO3、K2CO3、(NH4)2CO3和KHCO3，OH-盐为KOH和NaOH，有机酸为 CH3COOH、C3H6O3和C4H6O6，其他供试盐在不同浓度对南方根结线虫均存在吸引和排斥作用。表1南方根结线虫对不同盐离子在不同浓度下的趋化性及趋化指数1)
Table 1Chemotaxis and its chemotactic index of different salt ions at different concentrations to M.incognita盐
Salts各浓度(× 10-2mol/L)的趋化指数
Chemotactic index of different inorganic ions at different concentrations0.062 5 0.1250.250.512趋化性评价
ChemotaxisNaCl-0.08 a-0.41 b-0.25 ab-0.03 a-0.43 b-0.41 b排斥KCl-0.15 a-0.24 a-0.14 a-0.14 a-0.38 a-0.42 a排斥FeCl3-0.76 c-0.38 ab-0.62 bc-0.37 ab-0.52 bc-0.13 a排斥NH4Cl -0.52 a-0.70 a-0.73 a-0.49 a-0.51 a-0.35 a排斥CsCl-0.60 a-0.15 a-0.39 a-0.09 a-0.15 a-0.54 a排斥CuCl20.20 a-0.41 b-0.51 b-0.15 b-0.22 b-0.47 b排斥CuSO40.33 a0.15 ab-0.23 c0.20 ab-0.07 bc0.24 ab吸引排斥共存Na2SO4-0.03 a0.21 a0.14 a0.30 a0.19 a-0.02 a吸引排斥共存MnSO40.24 a-0.02 b0.24 a0.37 a-0.12 b-0.19 b吸引排斥共存(NH4)2SO4·FeSO4-0.18 a0.23 a0.31 a-0.23 a-0.07 a0.24 a吸引排斥共存FeSO40.11 a-0.16 a-0.11 a-0.05 a0.29 a0.30 a吸引排斥共存(NH4)2SO40.24 ab0.48 a-0.14 cd-0.003 bc-0.13 cd-0.44 d吸引排斥共存K2SO4-0.05 b-0.16 bc-0.44 c-0.10 b-0.24 bc0.28 a吸引排斥共存NaNO3-0.25 bc-0.35 cd-0.57 d0.12 a-0.03 ab-0.37 cd吸引排斥共存KNO30.05 a0.04 a-0.19 ab-0.43 b-0.58 b-0.49 b吸引排斥共存Ba(NO3)2-0.17 a-0.28 a-0.35 a-0.39 a-0.33 a-0.54 a排斥NH4NO3-0.24 ab-0.15 a-0.50 abc-0.71 bc-0.36 ab-0.86 c排斥Mn(NO3)2-0.46 ab-0.34 a-0.65 ab-0.61 ab-0.63 ab-0.78 b排斥(NH4)2HPO40.36 ab0.54 a0.10 abc0.27 ab-0.41 c-0.14 bc吸引排斥共存NaH2PO4·2H2O0.17 ab-0.06 ab-0.36 b0.48 a-0.14 ab-0.24 ab吸引排斥共存NH4H2PO4-0.28 a-0.06 a-0.10 a0.09 a-0.45 a-0.26 a吸引排斥共存Na2HPO4·12H2O0.14 ab-0.21 b0.25 a0.04 ab-0.69 c-0.74 c吸引排斥共存KH2PO4-0.35 a-0.18 a-0.15 a-0.39 a-0.47 a-0.17 a排斥K2HPO4-0.36 ab-0.17 a-0.96 c-0.36 ab-0.73 bc-0.61 abc排斥CaCO30.53 a0.17 ab0.03 b-0.07 b-0.18 b-0.28 b吸引排斥共存NaHCO30.11 a-0.20 ab-0.53 b-0.15 a0.09 a0.10 a吸引排斥共存Na2CO3-0.13 a-0.09 a-0.17 a-0.10 a-0.57 b-0.60 b排斥NH4HCO30.05 a0.22 a-0.27 a-0.34 a-0.35 a-1.09 b吸引排斥共存(NH4)2CO3-0.31 a-0.27 a-0.38 a-0.64 ab-0.56 ab-0.87 b排斥KHCO3-0.54 a-0.40 a-0.54 a-0.47 a-0.68 a-0.47 a排斥K2CO3-0.21 a-0.61 a-0.67 a-0.69 a-0.64 a-0.63 a排斥C2H3O2Na-0.44 c0.53 a-0.04 b0.10 b0.22 ab-0.03 b吸引排斥共存续表1Table 1(Continued)
盐
Salts各浓度(× 10-2mol/L)的趋化指数
Chemotactic index of different inorganic ions at different concentrations0.062 5 0.1250.250.512趋化性评价
ChemotaxisC2H3O2NH40.33 a-0.17 b-0.13 b-0.26 b-0.15 b-0.35 b吸引排斥共存C2H4O2-0.15 a-0.01 a-0.19 a-0.33 ab-0.33 ab-0.69 b排斥C2H3O2K0.32 a-0.15 b-0.31 b-0.59 bc-0.45 bc-0.86 c吸引排斥共存NH4SCN-0.16 a-0.57 ab-0.44 ab-0.74 b-0.66 ab-0.58 ab排斥NaSCN-0.62 ab-0.33 a-0.35 a-0.76 b-0.60 ab-0.75 b排斥KSCN-0.51 a-0.66 ab-1.06 b-0.63 ab-0.78 ab-1.01 b排斥Na2WO4·2H2O0.22 ab0.48 a0.27 ab0.12 ab-0.29 b0.31 ab吸引排斥共存C7H5NaO3-0.23 a-0.19 a0.53 a0.33 a0.29 a0.19 a吸引排斥共存C6H5Na3O70.27 a-0.17 b-0.13 ab0.18 ab0.18 ab0 ab吸引排斥共存C10H14N2Na2O80.24 ab0.29 ab0.55 a-0.55 c-0.28 bc-0.30 bc吸引排斥共存C6H8O7-0.08 a0.24 a0.06 a0.16 a-0.42 a-0.16 a吸引排斥共存C4H6O6-0.04 a-0.37 abc-0.20 ab-0.35 abc-0.53 bc-0.67 c排斥C3H6O3-0.18 a-0.20 ab-0.45 ab-0.50 ab-0.26 ab-0.65 b排斥CO(NH2)2-0.14 ab-0.13 ab-0.06 a0 a0.12 a-0.60 b吸引排斥共存NaOH0.20 a-0.19 a-0.17 a-0.3 a-0.13 a-0.36 a排斥KOH-0.42 ab-0.22 a-0.43 ab-0.46 ab-0.83 c-0.78 bc排斥
1) 表中数据为平均值，同行数据后不同小写字母表示经Duncan氏新复极差法检验在P＜0.05水平上差异显著。
The data in the figure are mean. Different lowercase letters within the same row show significant differences at P＜0.05 levels by Duncan′s，multiple range test.
从试验得出，含有相同阳离子的不同盐对南方根结线虫的作用趋势不同，有的表现为吸引，有的表现为排斥，表明阳离子对南方根结线虫的吸引或排斥属性不受影響。南方根结线虫对盐的趋化性主要由阴离子决定，阴离子对南方根结线虫的排斥顺序为SCN->NO-3>Cl>OH->CO2-3> H2PO-4>有机酸根>SO2-4。
2.2南方根结线虫对48种盐在6种不同浓度下的趋化指数从表1看出，在不同浓度下比较南方根结线虫对同一种盐的吸引或排斥反应发现，只有KCl、Ba(NO3)2、NH4NO3、Mn(NO3)2、(NH4)2CO3、C2H4O2、C4H6O6的趋化值随浓度的增加而增加，而被测的其他盐，各浓度对线虫的趋化性没有显著影响。在所测的盐浓度中，南方根结线虫对不同盐的趋化指数不同，其中最高趋化指数为0.55（最大值为2.0），最低趋化指数为-1.09（最小值-2.0）。供试的所有盐中，SCN-盐对线虫有明显的排斥作用，其趋化指数最低，而SO2-4盐的趋化指数最高。
3讨论
在生产中，施入土壤中的盐及肥料在供植物吸收的同时也影响着线虫的行为。本试验研究了37种无机盐对南方根结线虫运动行为的影响，且首次明确了南方根结线虫对11种有机酸及其盐，如C2H4O2、 C2H3O2Na、C2H3O2K、C2H3O2NH4、CO(NH2)2、C3H6O3、C4H6O6、C6H8O7、C6H5Na3O7、C7H5NaO3和C10H14N2Na2O8的趋化性。
大量研究证实，盐离子对不同的线虫吸引或排斥能力不同。Saux 和 Quénéhervé［9］得出，Na 、Mg2 、Cl-、OAc-对肾形小盘旋线虫（R.reniformis）有吸引力，该线虫的趋化性决定于阳离子。Qi等［10］研究得出，SO2-4和H2PO-4对马铃薯腐烂茎线虫有排斥作用，而Cl-和NO-3对其有吸引作用。Castro报道［8］，K 、NH 4、Cs 、NO-3、Cl-对南方根结线虫（M.incognita）侵染性2龄幼虫有强烈的排斥性。本试验得出，阳离子对南方根结线虫的趋化性没有影响，不同盐中，即使相同的阳离子也表现出不同的趋化反应。南方根结线虫对盐的趋化性主要由阴离子决定，其中 Cl-和SCN-对南方根结线虫的排斥性最强，SO2-4盐最弱。由此可以得出，不同的线虫对盐离子的趋化反应不同，有的吸引，有的排斥，取决于线虫本身的特性。
Prot等［18］研究了不同离子对南方根结线虫的排斥力为K >Cs ，NH 4和NO-3>Cl-。本试验得出，SCN-盐对南方根结线虫有明显的排斥作用，其趋化指数最低，而SO2-4盐的趋化指数最高，供试盐离子对南方根结线虫的排斥力依次为SCN->NO-3>Cl->OH->CO2-3> H2PO-4>有机酸根>SO2-4。Saux报道［9］，Ca2 对南方根结线虫（M.incognita）的2龄幼虫几乎没有影响，而NH4NO3对该线虫有强烈的排斥力。本试验得出，含有同一阴离子的盐对线虫的作用趋势不同，有的表现吸引，有的表现排斥，其中对南方根结线虫有排斥作用的NO-3盐为Ba(NO3)2、NH4NO3、Mn(NO3)2，H2PO-4或HPO2-4盐为KH2PO4、K2HPO4，CO2-3 或HCO-3盐为 Na2CO3、K2CO3、(NH4)2CO3 和KHCO3，OH-盐为KOH和 NaOH。另外，本试验首次得出，对南方根结线虫有排斥作用的有机酸为 C2H4O2、C3H6O3和C4H6O6。
盐离子不但能够影响线虫的运动，还能够影响线虫的存活。氨盐的杀线活性很早以前就被人所知，Oka 等［19］的试验表明，硫酸铵和碱性稳定生物固体有机肥混合处理土壤比单独用硫酸铵或碱性稳定生物固体有机肥处理的效果更显著，虽然铵盐不具有杀线性，但在碱性土壤中可以形成氨气，铵盐对线虫有剧毒。因此，将毒杀线虫的阳离子（NH 4）和对线虫有排斥力的阴离子（SCN-、NO-3、Cl-）组成化合物，或许比单独含有这些阳离子或阴离子的化合物有更好的防治效果，在这方面尚需进一步研究。
线虫对某一种盐的排斥反应除受到盐本身的化学特性影响外，还受到pH值的影响。本试验得出，南方根结线虫对不同浓度盐的趋化性是不同的，只有KCl、Ba(NO3)2、NH4NO3、Mn(NO3)2、(NH4)2CO3、C2H4O2、C4H6O6 7种盐的趋化指数随浓度的增加而降低，而其他被测试的41种盐浓度对线虫的趋化性没有显著的影响。实际生产中，在土壤施加对南方根结线虫有排斥作用的一些盐及其离子，如含Cl-和SCN-的盐，含NO-3的Ba(NO3)2、NH4NO3、Mn(NO3)2；含H2PO-4或HPO2-4的盐KH2PO4、K2HPO4；含CO2-3 或HCO-3的盐Na2CO3、K2CO3、(NH4)2CO3 和KHCO3；含OH-的盐KOH和 NaOH；有机酸C2H4O2、C3H6O3和C4H6O6。这些盐在某种程度影响着线虫的行为，对减轻田间的发病或许有一定的作用。
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实验方法与技术Experimental Method
关键词南方根结线虫；无机盐；有机盐；趋化性
中图分类号:S 432.45文献标识码：ADOI：10.3969/j.issn.05291542.2014.02.016Chemotaxis of the second stage juveniles of Meloidogyne
incognita in response to different salt ionsMeng Li1,2,Qi Yonghong2,Liu Yuxia1,Cao Sufang3,Du Hui2,Lü Heping2 ,Li Minquan1，2(1. Grassland College,Gansu Agricultural University, Lanzhou730070, China; 2. Institute of Plant
Protection, Gansu Academy of Agricultural Sciences, Lanzhou730070, China; 3. Institute of Fruit and
Floriculture Research, Gansu Academy of Agricultural Sciences, Lanzhou730070, China)AbstractIn order to determine the chemotaxis of Meloidogyne incognita, the chemotactic responses of the second stage juveniles of M.incognita to 37 inorganic salts and 11 organic salts were investigated on agarose plates with different salt gradients. M.incognita was repellent to chloride and SCN-. M.incognita was repellent to nitrates including Ba(NO3)2, NH4NO3, Mn(NO3)2, and hydrogenphosphate salts including KH2PO4, K2HPO4, and carbonate including Na2CO3, K2CO3, (NH4)2CO3, KHCO3, and hydroxyl salts including KOH and NaOH, and organic acid including C2H4O2, C3H6O3 and C4H6O6. No difference was observed in the repellence or attraction properties of different salts. The effect of repellence was ranked in order as SCN->NO-3>Cl->OH->CO2-3> H2PO-4>organic acid>SO2-4. A significantly positive relationship was observed in the chemotaxis of nematodes and concentration of KCl, Ba(NO3)2, NH4NO3, Mn(NO3)2, (NH4)2CO3, C2H4O2 and C4H6O6, while the concentration of other salts tested did not influence nematode chemotaxis significantly.
Key wordsMeloidogyne incognita;inorganic salts;organic salts;chemotaxis 根结线虫（Meloidogyne spp.）是植物病原线虫中种类最多，分布最广，危害最严重的一类线虫，其寄主范围超过3 000种, 主要危害茄科、葫芦科、十字花科等植物根部，形成串球瘤状根结，破坏根组织的分化和生理活动，抑制地上部正常生长，进而严重影响作物的产量和品质［1］。根结线虫不仅直接危害植物的根和茎，线虫造成的伤口还可诱发和加剧其他土传病害的发生，如枯萎病（Fusarium oxysporum Schlecht）、黄萎病（Verticillium dahliae Kleb.）和立枯病（Rhizoctonia solani Kühn）等［2］。根結线虫病主要以化学防治为主，但化学防治对环境影响大、易对作物产生药害等，因此，探索防治根结线虫的新方法势在必行。
长期以来，人们认为土壤中自由生活的线虫利用特定的识别机制发现寄主或获得食物。线虫的趋性包括对寄主根［3］、pH［4］、CO［5］2、温度［6］、性诱剂［7］、无机盐离子［8］等的反应。趋化性［9］是线虫向化学物质运动或远离，其信号主要由位于线虫头区的侧器和内唇区的感觉器接受。研究线虫头部感官结构的形态学发现，线虫寻找食物主要是由寄主或被取食物释放的化学趋性因子决定的，其他的刺激因素如热力、振动、触觉等作用较小，并且一般限于寻找食物的行为。关于线虫对一些盐的趋化性有一些报道，Castro研究了K 、NH 4、Cs 、NO-3、Cl-对南方根结线虫（Meloidogyne incognita Chitwood）侵染前2龄幼虫的趋避性［8］。Saux 和 Quénéhervé［9］测定了Cl-、NO-3、OAc-、SO2-4 4种阴离子和Ca2 、K 、Na 、Mg2 、NH 4 5种阳离子对肾形小盘旋线虫（Rotylenchulus reniformis Linford et Oliveira）的趋化性。Qi等［10］研究了SO2-4、H2PO-4、Cl-和NO-3等对马铃薯腐烂茎线虫(Ditylenchus destructor Thorne) 的趋化性。Steiner提出［11］，植物寄生线虫通过化学感应定殖于寄主。Perry综述了线虫的化感器对不同吸引物的反应［12］。Croll研究表明［13］，植物寄生线虫头部的感觉器官对土壤中的物质具有趋化性，盐离子对线虫的作用包括吸引、排斥或不受影响。
40卷第2期孟丽等：南方根结线虫二龄幼虫对不同类型盐离子的趋化反应2014Devine和Jones报道［14］，施入土壤中的盐及肥料在供植物吸收的同时也显著影响着线虫的行为，从而间接影响田间的发病情况。这是由于土壤中施加的盐容易被作物吸收提高植物的抗病性，更重要的是有些盐在土壤环境下产生的剧毒化合物对线虫迁移和侵染具有抑制作用，这些化合物阻碍线虫完成生活史，遏制了线虫的危害，起到某种程度的防治作用。了解盐对南方根结线虫的影响具有重要的价值，本试验测试了南方根结线虫对48种盐的趋化反应，旨在为南方根结线虫的防治提供依据。
1材料与方法
1.1供试线虫
采自甘肃省武威市发放镇日光温室内发病的番茄根系，经鉴定后确定为南方根结线虫［15］。采用Giannakou等［16］的方法，将病根洗净，在解剖镜下从番茄根系挑取新鲜卵囊，放入直径9 cm的培养皿内，用0.5%次氯酸钠表面消毒3 min，无菌水洗3次后放入24孔培养板中，在室温25 ℃左右孵化2龄幼虫，每隔24 h换水１次，保证每次选用的2龄幼虫新鲜和活力一致。
1.2供试盐
本试验包括48种盐，其中37种为无机盐，11种为有机酸及其盐。供试盐分别是NH4Cl、NaCl、KCl、CuCl2·2H2O、FeCl3·3H2O、CsCl；(NH4)2SO4、Na2SO4、K2SO4、MnSO4·H2O、FeSO4·7H2O、CuSO4·5H2O、(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O；NH4NO3、NaNO3、KNO3、Ba(NO3)2、 Mn(NO3)2；Na2HPO4、NaH2PO4、(NH4)2HPO4、NH4H2PO4； KH2PO4、K2HPO4；NH4HCO3、(NH4)2CO3、Na2CO3、K2CO3、KHCO3、CaCO3、NaHCO3；C2H4O2、 C2H3O2Na、C2H3O2K、C2H3O2NH4；NH4SCN、KSCN、NaSCN；NaOH、KOH；Na2WO4·2H2O、CO(NH2)2、C3H6O3、C4H6O6、C6H8O7、C6H5Na3O7、C7H5NaO3和C10H14N2Na2O8。以上盐均为分析纯，定购于天津市恒兴化学试剂厂。每种盐设6个浓度，分别为2×10-2、1×10-2、0.5×10-2、0.25×10-2、0.125×10-2及 0.062 5×10-2mol /L。
1.3生测方法
试验方法在Wuyts等［17］的基础上有所改进。将直径为5 cm的培养皿底部通过两个内外环划分成16部分（见图1）。先在培养皿中倒入0.8%琼脂糖5 mL，接着在琼脂糖平板外环的圈内分别加入50 μL的待测盐溶液和蒸馏水，室温25 ℃放置1 h，然后将2 μL约30头南方根结线虫接种于中心环内，在25 ℃培养箱黑暗放置5 h。之后，在培养皿表面喷洒乙醇停止线虫运动。在显微镜下数出1~8区各区线虫的数量。每个浓度的盐重复3次，以蒸馏水处理为对照。
1.4数据处理
本试验中，趋化指数定义为从 2到-2范围内的正值（吸引）和负值（排斥）。参照Saux和Quénéhervé的方法［9］有所改进，其表达式为：趋化指数=∑(p·Id)，其中p表示各区线虫比率，即1~8区各区线虫数量与8个区线虫总数量的比率；Id表示距离系数，即1~2区为 2 cm，3~4区为 1 cm，5~6区为-1 cm，7~8区为-2 cm。图1南方根结线虫趋化性测试区
Fig.1Test arena for investigating the chemotaxis
of Meloidogyne incognita數据处理采用DPS软件，Duncan 氏新复极差法检验差异显著性（P ＜0.05）。
2结果与分析
2.1南方根结线虫对37种无机盐和11种有机盐的趋化性南方根结线虫对不同的无机盐和有机盐的趋化性不同（表1），除Cl-和SCN-盐对南方根结线虫均有排斥作用外，其他含有同一阴离子的盐对线虫的作用趋势不同，有的表现吸引，有的表现排斥。其中对南方根结线虫有排斥作用的NO-3盐为Ba(NO3)2、NH4NO3、Mn(NO3)2，H2PO-4或HPO2-4盐为KH2PO4、K2HPO4，CO2-3 或HCO-3盐为Na2CO3、K2CO3、(NH4)2CO3和KHCO3，OH-盐为KOH和NaOH，有机酸为 CH3COOH、C3H6O3和C4H6O6，其他供试盐在不同浓度对南方根结线虫均存在吸引和排斥作用。表1南方根结线虫对不同盐离子在不同浓度下的趋化性及趋化指数1)
Table 1Chemotaxis and its chemotactic index of different salt ions at different concentrations to M.incognita盐
Salts各浓度(× 10-2mol/L)的趋化指数
Chemotactic index of different inorganic ions at different concentrations0.062 5 0.1250.250.512趋化性评价
ChemotaxisNaCl-0.08 a-0.41 b-0.25 ab-0.03 a-0.43 b-0.41 b排斥KCl-0.15 a-0.24 a-0.14 a-0.14 a-0.38 a-0.42 a排斥FeCl3-0.76 c-0.38 ab-0.62 bc-0.37 ab-0.52 bc-0.13 a排斥NH4Cl -0.52 a-0.70 a-0.73 a-0.49 a-0.51 a-0.35 a排斥CsCl-0.60 a-0.15 a-0.39 a-0.09 a-0.15 a-0.54 a排斥CuCl20.20 a-0.41 b-0.51 b-0.15 b-0.22 b-0.47 b排斥CuSO40.33 a0.15 ab-0.23 c0.20 ab-0.07 bc0.24 ab吸引排斥共存Na2SO4-0.03 a0.21 a0.14 a0.30 a0.19 a-0.02 a吸引排斥共存MnSO40.24 a-0.02 b0.24 a0.37 a-0.12 b-0.19 b吸引排斥共存(NH4)2SO4·FeSO4-0.18 a0.23 a0.31 a-0.23 a-0.07 a0.24 a吸引排斥共存FeSO40.11 a-0.16 a-0.11 a-0.05 a0.29 a0.30 a吸引排斥共存(NH4)2SO40.24 ab0.48 a-0.14 cd-0.003 bc-0.13 cd-0.44 d吸引排斥共存K2SO4-0.05 b-0.16 bc-0.44 c-0.10 b-0.24 bc0.28 a吸引排斥共存NaNO3-0.25 bc-0.35 cd-0.57 d0.12 a-0.03 ab-0.37 cd吸引排斥共存KNO30.05 a0.04 a-0.19 ab-0.43 b-0.58 b-0.49 b吸引排斥共存Ba(NO3)2-0.17 a-0.28 a-0.35 a-0.39 a-0.33 a-0.54 a排斥NH4NO3-0.24 ab-0.15 a-0.50 abc-0.71 bc-0.36 ab-0.86 c排斥Mn(NO3)2-0.46 ab-0.34 a-0.65 ab-0.61 ab-0.63 ab-0.78 b排斥(NH4)2HPO40.36 ab0.54 a0.10 abc0.27 ab-0.41 c-0.14 bc吸引排斥共存NaH2PO4·2H2O0.17 ab-0.06 ab-0.36 b0.48 a-0.14 ab-0.24 ab吸引排斥共存NH4H2PO4-0.28 a-0.06 a-0.10 a0.09 a-0.45 a-0.26 a吸引排斥共存Na2HPO4·12H2O0.14 ab-0.21 b0.25 a0.04 ab-0.69 c-0.74 c吸引排斥共存KH2PO4-0.35 a-0.18 a-0.15 a-0.39 a-0.47 a-0.17 a排斥K2HPO4-0.36 ab-0.17 a-0.96 c-0.36 ab-0.73 bc-0.61 abc排斥CaCO30.53 a0.17 ab0.03 b-0.07 b-0.18 b-0.28 b吸引排斥共存NaHCO30.11 a-0.20 ab-0.53 b-0.15 a0.09 a0.10 a吸引排斥共存Na2CO3-0.13 a-0.09 a-0.17 a-0.10 a-0.57 b-0.60 b排斥NH4HCO30.05 a0.22 a-0.27 a-0.34 a-0.35 a-1.09 b吸引排斥共存(NH4)2CO3-0.31 a-0.27 a-0.38 a-0.64 ab-0.56 ab-0.87 b排斥KHCO3-0.54 a-0.40 a-0.54 a-0.47 a-0.68 a-0.47 a排斥K2CO3-0.21 a-0.61 a-0.67 a-0.69 a-0.64 a-0.63 a排斥C2H3O2Na-0.44 c0.53 a-0.04 b0.10 b0.22 ab-0.03 b吸引排斥共存续表1Table 1(Continued)
盐
Salts各浓度(× 10-2mol/L)的趋化指数
Chemotactic index of different inorganic ions at different concentrations0.062 5 0.1250.250.512趋化性评价
ChemotaxisC2H3O2NH40.33 a-0.17 b-0.13 b-0.26 b-0.15 b-0.35 b吸引排斥共存C2H4O2-0.15 a-0.01 a-0.19 a-0.33 ab-0.33 ab-0.69 b排斥C2H3O2K0.32 a-0.15 b-0.31 b-0.59 bc-0.45 bc-0.86 c吸引排斥共存NH4SCN-0.16 a-0.57 ab-0.44 ab-0.74 b-0.66 ab-0.58 ab排斥NaSCN-0.62 ab-0.33 a-0.35 a-0.76 b-0.60 ab-0.75 b排斥KSCN-0.51 a-0.66 ab-1.06 b-0.63 ab-0.78 ab-1.01 b排斥Na2WO4·2H2O0.22 ab0.48 a0.27 ab0.12 ab-0.29 b0.31 ab吸引排斥共存C7H5NaO3-0.23 a-0.19 a0.53 a0.33 a0.29 a0.19 a吸引排斥共存C6H5Na3O70.27 a-0.17 b-0.13 ab0.18 ab0.18 ab0 ab吸引排斥共存C10H14N2Na2O80.24 ab0.29 ab0.55 a-0.55 c-0.28 bc-0.30 bc吸引排斥共存C6H8O7-0.08 a0.24 a0.06 a0.16 a-0.42 a-0.16 a吸引排斥共存C4H6O6-0.04 a-0.37 abc-0.20 ab-0.35 abc-0.53 bc-0.67 c排斥C3H6O3-0.18 a-0.20 ab-0.45 ab-0.50 ab-0.26 ab-0.65 b排斥CO(NH2)2-0.14 ab-0.13 ab-0.06 a0 a0.12 a-0.60 b吸引排斥共存NaOH0.20 a-0.19 a-0.17 a-0.3 a-0.13 a-0.36 a排斥KOH-0.42 ab-0.22 a-0.43 ab-0.46 ab-0.83 c-0.78 bc排斥
1) 表中数据为平均值，同行数据后不同小写字母表示经Duncan氏新复极差法检验在P＜0.05水平上差异显著。
The data in the figure are mean. Different lowercase letters within the same row show significant differences at P＜0.05 levels by Duncan′s，multiple range test.
从试验得出，含有相同阳离子的不同盐对南方根结线虫的作用趋势不同，有的表现为吸引，有的表现为排斥，表明阳离子对南方根结线虫的吸引或排斥属性不受影響。南方根结线虫对盐的趋化性主要由阴离子决定，阴离子对南方根结线虫的排斥顺序为SCN->NO-3>Cl>OH->CO2-3> H2PO-4>有机酸根>SO2-4。
2.2南方根结线虫对48种盐在6种不同浓度下的趋化指数从表1看出，在不同浓度下比较南方根结线虫对同一种盐的吸引或排斥反应发现，只有KCl、Ba(NO3)2、NH4NO3、Mn(NO3)2、(NH4)2CO3、C2H4O2、C4H6O6的趋化值随浓度的增加而增加，而被测的其他盐，各浓度对线虫的趋化性没有显著影响。在所测的盐浓度中，南方根结线虫对不同盐的趋化指数不同，其中最高趋化指数为0.55（最大值为2.0），最低趋化指数为-1.09（最小值-2.0）。供试的所有盐中，SCN-盐对线虫有明显的排斥作用，其趋化指数最低，而SO2-4盐的趋化指数最高。
3讨论
在生产中，施入土壤中的盐及肥料在供植物吸收的同时也影响着线虫的行为。本试验研究了37种无机盐对南方根结线虫运动行为的影响，且首次明确了南方根结线虫对11种有机酸及其盐，如C2H4O2、 C2H3O2Na、C2H3O2K、C2H3O2NH4、CO(NH2)2、C3H6O3、C4H6O6、C6H8O7、C6H5Na3O7、C7H5NaO3和C10H14N2Na2O8的趋化性。
大量研究证实，盐离子对不同的线虫吸引或排斥能力不同。Saux 和 Quénéhervé［9］得出，Na 、Mg2 、Cl-、OAc-对肾形小盘旋线虫（R.reniformis）有吸引力，该线虫的趋化性决定于阳离子。Qi等［10］研究得出，SO2-4和H2PO-4对马铃薯腐烂茎线虫有排斥作用，而Cl-和NO-3对其有吸引作用。Castro报道［8］，K 、NH 4、Cs 、NO-3、Cl-对南方根结线虫（M.incognita）侵染性2龄幼虫有强烈的排斥性。本试验得出，阳离子对南方根结线虫的趋化性没有影响，不同盐中，即使相同的阳离子也表现出不同的趋化反应。南方根结线虫对盐的趋化性主要由阴离子决定，其中 Cl-和SCN-对南方根结线虫的排斥性最强，SO2-4盐最弱。由此可以得出，不同的线虫对盐离子的趋化反应不同，有的吸引，有的排斥，取决于线虫本身的特性。
Prot等［18］研究了不同离子对南方根结线虫的排斥力为K >Cs ，NH 4和NO-3>Cl-。本试验得出，SCN-盐对南方根结线虫有明显的排斥作用，其趋化指数最低，而SO2-4盐的趋化指数最高，供试盐离子对南方根结线虫的排斥力依次为SCN->NO-3>Cl->OH->CO2-3> H2PO-4>有机酸根>SO2-4。Saux报道［9］，Ca2 对南方根结线虫（M.incognita）的2龄幼虫几乎没有影响，而NH4NO3对该线虫有强烈的排斥力。本试验得出，含有同一阴离子的盐对线虫的作用趋势不同，有的表现吸引，有的表现排斥，其中对南方根结线虫有排斥作用的NO-3盐为Ba(NO3)2、NH4NO3、Mn(NO3)2，H2PO-4或HPO2-4盐为KH2PO4、K2HPO4，CO2-3 或HCO-3盐为 Na2CO3、K2CO3、(NH4)2CO3 和KHCO3，OH-盐为KOH和 NaOH。另外，本试验首次得出，对南方根结线虫有排斥作用的有机酸为 C2H4O2、C3H6O3和C4H6O6。
盐离子不但能够影响线虫的运动，还能够影响线虫的存活。氨盐的杀线活性很早以前就被人所知，Oka 等［19］的试验表明，硫酸铵和碱性稳定生物固体有机肥混合处理土壤比单独用硫酸铵或碱性稳定生物固体有机肥处理的效果更显著，虽然铵盐不具有杀线性，但在碱性土壤中可以形成氨气，铵盐对线虫有剧毒。因此，将毒杀线虫的阳离子（NH 4）和对线虫有排斥力的阴离子（SCN-、NO-3、Cl-）组成化合物，或许比单独含有这些阳离子或阴离子的化合物有更好的防治效果，在这方面尚需进一步研究。
线虫对某一种盐的排斥反应除受到盐本身的化学特性影响外，还受到pH值的影响。本试验得出，南方根结线虫对不同浓度盐的趋化性是不同的，只有KCl、Ba(NO3)2、NH4NO3、Mn(NO3)2、(NH4)2CO3、C2H4O2、C4H6O6 7种盐的趋化指数随浓度的增加而降低，而其他被测试的41种盐浓度对线虫的趋化性没有显著的影响。实际生产中，在土壤施加对南方根结线虫有排斥作用的一些盐及其离子，如含Cl-和SCN-的盐，含NO-3的Ba(NO3)2、NH4NO3、Mn(NO3)2；含H2PO-4或HPO2-4的盐KH2PO4、K2HPO4；含CO2-3 或HCO-3的盐Na2CO3、K2CO3、(NH4)2CO3 和KHCO3；含OH-的盐KOH和 NaOH；有机酸C2H4O2、C3H6O3和C4H6O6。这些盐在某种程度影响着线虫的行为，对减轻田间的发病或许有一定的作用。
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实验方法与技术Experimental Method