葡萄牙松材线虫与其媒介昆虫之间的互作

对松材线虫与其在葡萄牙和欧洲的媒介昆虫樟子松墨天牛(Monochamus galloprovincialis)进行了首次研究.在病死木中发现,松材线虫在天牛刚羽化时聚集在蛹室中,线虫主要集中在天牛的后胸部.天牛羽化后6周内,松材线虫主要在天牛成虫补充营养时进入新寄主树,其次在天牛产卵时也会进入寄主树.总的看来,松材线虫在欧洲与其携带天牛之间互作与其在亚洲与松墨天牛及在北美与卡来罗纳墨天牛之间的关系十分相似.经研究,影响线虫与天牛携带关系的因子有内源和外源两类因子,如化学气味和各种信号.但是,其他多数因子尚未了解.研究影响线虫与天牛携带关系的因子将有助于了解两种生物密切关系的内在机制,并有助于研发出新的防控方法.     

松材线虫行为学研究进展

对松材线虫的侵入、松材线虫在树体内的运动与迁移、取食和繁殖等方面的行为学研究进展进行综述。松材线虫侵入寄主体内主要是随着松天牛取食进行的；而类脂含量降低后，松材线虫具有脱离松天牛而进入寄主的特性；挥发性物质尤其是β-香叶烯在松材线虫进入树体内起重要作用。温度、湿度、不饱和脂肪酸、树脂道、寄主生理状况等均影响到松材线虫的运动与迁移。松材线虫侵入树体后，大多滞留在树脂道，蜕皮变为成虫后再向其它部位迁移。蛹室中天牛释放的化学物质可吸引松材线早向蛹室迁移。松材线早在树体内主要以薄壁细胞为食，病树枯死后则以真菌等为食。温度和水分是影响松材线早繁殖行为的主要外界因子。松材线早的性引诱方式为相互引诱，但性信息素的化学特性尚等继续研究。     

松墨天牛取食期间传播松材线虫的特性

【目的】系统研究松墨天牛(Monochamus alternatus)羽化后传播松材线虫(Bursaphelenchus xylophilus)的起始和结束日期、传播松材线虫的数量及百分比、传播松材线虫数量的时间动态变化规律,以及天牛成虫携带松材线虫的数量、取食数量、寿命、传播松材线虫时长与数量之间的关系等,为松材线虫病的研究和防治提供理论参考。【方法】于松墨天牛羽化前在松材线虫病疫区收集松材线虫病病死马尾松疫木,将疫木截为1.0~1.5 m长木段并置于室外大养虫笼(2.0 m × 2.0 m × 2.0 m)中,在天牛羽化期间逐日收集新羽化的松墨天牛,并用1年生新鲜马尾松枝条(直径1~2 cm,长度25~30 cm)于室外养虫笼(0.5 m × 0.5 m × 0.5 m)中单只喂养。每3天更换1次枝条,并用测量纸测量天牛在枝条上的取食刻痕面积记为取食天牛数量,然后将枝条剪碎采用贝尔曼漏斗法分离天牛取食枝条中的松材线虫;统计每头松墨天牛每3天传播松材线虫的数量及传播松材线虫的起止日期。天牛死亡后将天牛剪碎用贝尔曼漏斗法分离天牛体内残余松材线虫,统计松墨天牛成虫寿命及携带松材线虫的数量。【结果】羽化初期传播松材线虫的天牛比例较低仅为16.7%,大多数(77.8%)松墨天牛集中在羽化后的7~12 d开始传播松材线虫。大多数(88.8%)松墨天牛在羽化后的16~30 d结束松材线虫传播。松墨天牛羽化初期传播线虫的数量较少,但1周后传播线虫数量迅速上升,并在天牛羽化后的12和24 d出现传播松材线虫的两次高峰;松墨天牛羽化1个月后维持在较低传播水平继续传播松材线虫至结束。松墨天牛携带松材线虫的平均数量为(4 303.3±7 399)条。大多数(94.4%)松墨天牛未能将携带的松材线虫全部传播到松枝上,平均传播松材线虫数量为(490.7±611.6)条,传播比例为29.8%。松墨天牛传播松材线虫的平均时长为(15.4±7.8) d。松墨天牛平均寿命为(37.8±5.6) d。【结论】雌雄松墨天牛羽化后起始传播松材线虫的日期无显著差异,但结束传播松材线虫的日期存在显著差异;松墨天牛起始传播松材线虫的日期较为集中,但结束传播松材线虫的日期较为分散,天牛传播松材线虫起止时间的特性可能与线虫在天牛体内的生理变化有关。雌雄天牛携带和传播松材线虫的数量无显著差异。雌雄天牛传播松材线虫数量的时间动态变化规律无显著差异。松墨天牛携带的线虫数量越多、传播松材线虫持续时间越长,则传播松材线虫的数量越多。松墨天牛传播松材线虫的时长不受天牛寿命以及天牛携带线虫数量的影响。松墨天牛传播线虫的数量与天牛寿命无关,但是松材线虫对天牛寿命有一定的负面影响。松墨天牛羽化后的取食量在整个成虫阶段一直保持较高水平,但无明显规律性,天牛取食数量与线虫传播量无相关性。     

对松萎蔫病的综合理解

松萎蔫病涉及各种真核与原核生物之间多种关系，其病理过程也受这些关系的影响。松树的病状不仅取决于松材线虫的数量、致病性、寄主的抗性，还受气象因子的影响。线虫与其携带天牛、致病过程、病死木的微环境同样受到这些因子的影响。笔者就病死树中的松材线虫种群及微环境和寄主抗性与菌根共生为例说明与松萎蔫病有关的生物间的复杂关系是相互关联的，它们决定了寄主树的存活和松萎蔫病的扩散。气象条件对这些复杂关系产生多方面影响，其中高温和干燥条件加速了松萎蔫病的流行。为了有效防控松萎蔫病，必须对松萎蔫病进行多方面的研究。     

韩国松褐天牛和云杉花墨天牛传播的伞滑刃属线虫

以往研究认为,2006年前在韩国唯一的传播松材线虫的天牛是松褐天牛,但是最近的研究发现云杉花墨天牛也能传播松材线虫。对于两种天牛携带和传播线虫种类,特别是对拟松材线虫的携带和传播途径需要进一步研究。拟松材线虫分为欧洲型和东亚型,在韩国两种生物型都存在。笔者的研究表明大部分云杉花墨天牛携带的是欧洲型的拟松材线虫。     

利用腐生线虫加速替代疫木中松材线虫种群数量研究

【目的】筛选在疫木中容易定殖且能够加快树体内松材线虫种群消退的腐生线虫,在媒介昆虫羽化前大幅减少疫木中松材线虫种群数量,使得松材线虫病害的传播得到有效控制。【方法】从安徽、四川和江苏3省的部分疫区采集的疫木中分离获得8种腐生线虫。将8种腐生线虫以1、2、4倍于木块中松材线虫数量的接种量接种至疫木块中,以接种无菌水的木块为对照,分别置于15和25 ℃下培养15和30 d,分离并计数疫木块中松材线虫和腐生线虫的种群数量,分析不同接种量及温度下,接种腐生线虫对疫木中松材线虫种群数量的影响。野外条件下,将8种腐生线虫接种至松材线虫病疫木段中,接种量为2.0×10⁵~2.5×10⁵条,以接种无菌水的木段作为对照。120 d后钻取木样,150 d后捕获松墨天牛并收集蛹室周围木样,分离并计数木样中的松材线虫数量,比较接种前后疫木内松材线虫数量的变化,分析腐生线虫对疫木整体、天牛及蛹室周围携带的松材线虫种群的影响。【结果】室内接种试验表明,15 ℃培养时,在第30 天接种量为4倍的虫株JHS2处理组和接种量为1倍的虫株JHS4处理组能显著降低松材线虫的数量。25 ℃条件下培养的第15 天,3种不同接种量的虫株JHS4处理组中松材线虫减少率均显著高于对照。培养 30 d后,接种量为4倍的虫株JHS4处理木块中松材线虫减少率显著高于对照,为对照的2.9倍。野外接种试验结果表明接种虫株JHS4能加速木段内松材线虫的消亡,与对照相比,木段整体松材线虫的减少率为96%,显著高于同期对照(74%);此外,所有处理组的蛹室周围木样和羽化天牛所携带的松材线虫量均低于对照。其中,虫株JHS4处理组蛹室周围木样和羽化天牛携带的松材线虫数量最低,每克蛹室木样中携带松材线虫的数量仅为20 条,平均每头天牛携带松材线虫的数量为132条。【结论】腐生线虫能够加快疫木中松材线虫种群消退,可影响天牛蛹室及天牛所携带的松材线虫数量。利用腐生线虫对疫木中松材线虫具有一定的生防潜力,将其应用于松材线虫病的疫木除治具有技术可行性和广阔前景。     

黄山马尾松林天牛及携带线虫种类初步调查

【目的】松材线虫病是我国危害最大的森林病害,松树一旦感病便迅速死亡。调查黄山地区马尾松林内天牛种类以及天牛携带线虫的变化规律,为黄山市松材线虫病的防控工作提供理论支持。【方法】在安徽省黄山市博村林场通过野外和室内收集天牛,并对天牛进行整姿、鉴定,记录天牛种类和数量。为确定可以携带线虫的媒介天牛,使用贝尔曼漏斗法对可以危害松树且有活力的天牛进行单头天牛线虫分离实验,12 h后,用15 mL离心管接取漏斗下端的天牛浸泡液,将浸泡液放在显微镜下观察是否含有线虫。根据携带线虫的天牛数量占天牛总数的比例计算天牛总体携带线虫比例;为鉴定天牛携带线虫种类,先通过室内真菌培养、观察线虫形态学特征对线虫进行初步鉴定,再使用松材线虫分子检测技术确定天牛携带的线虫是否为松材线虫,对于其他寄生线虫,通过28S rDNA基因进行扩增、测序、比对以及构建系统进化树进行分类鉴定。此外,统计不同时间携带线虫的天牛数量以及天牛携带线虫数量的变化。【结果】在黄山市博村林场共收集到4个亚科12个属的14种天牛,通过线虫分离实验确定可以携带线虫的天牛主要有2种:松墨天牛(Monochamus alternatus)和小灰长角天牛(Acanthocinus griseus),2种天牛整体线虫携带率分别为45.8%和13.6%,通过形态学观察松墨天牛和小灰长角天牛均可携带两种不同形态的扩散型线虫,一种是尖尾形线虫,另一种则是圆尾形线虫。尖尾形线虫通过形态学和松材线虫分子检测鉴定被确定为松材线虫(Bursaphelenchus xylophilus),而圆尾形线虫则通过形态学和系统发育树结果被确定为Contortylenchus sp.类线虫。6月19日至7月23日每周线虫分离试验结果表明,松墨天牛雌成虫携带线虫的比例依次为76.5%、66.0%、52.9%、34.7%和10.0%;松墨天牛雄成虫携带线虫的比例依次为76.5%、60.0%、50.0%、30.8%和14.7%,松墨天牛雌成虫携带线虫的数量依次为1 018.0、530.1、202.5、200.4和80.0条/头,松墨天牛雄成虫携带线虫的数量依次为495.1、68.3、74.9、8.2和3.8条/头。【结论】黄山市博村林场马尾松林内共收集到14种天牛,其中松墨天牛和小灰长角天牛都可以携带松材线虫和Contortylenchus sp.类线虫,但以松墨天牛为主,松墨天牛携带线虫的数量和比例随携带时间推移逐渐减少。     

2006—2009年葡萄牙松材线虫(Bursaphelenchus xylophilus)研究进展

1999年松材线虫在欧洲葡萄牙首次被发现。虽然葡萄牙林业和检疫部门尽力防控了该线虫及其携带昆虫——天牛,但是于2008年还是扩散到距原发现地200 km的葡萄牙中心地带的松林。同时,在西班牙边界临近葡萄牙Cáceres 城的边界处也发现了松材线虫。调查发现,虽然该线虫扩散的原因很多,但是主要的因素显然是人为因素。另外,关于松材线虫及其携带者的生物-生态学、松材线虫的致病性及利用分子生物学的诊断和监测等方面取得了较大进展。最近发现了松材线虫携带的导致松萎蔫的细菌。目前急需监测怀疑被浸染的树木及线虫动态的快速方法。线虫基因组学可以提供对松萎蔫病在树体内的病理过程。     

松材线虫体表物质与其携带细菌的关系

松萎蔫病是由松材线虫与其所携带的细菌复合侵染所引起。为进一步明确松材线虫与其携带细菌的关系,笔者用无菌线虫体表浸泡物处理细菌,再将无菌线虫各虫株与细菌共培养,结果表明细菌的存在可促进线虫的繁殖,线虫体表浸泡物质可促进细菌繁殖,无菌线虫与细菌共培养后线虫繁殖数量较无菌线虫单独培养有明显增加,说明松材线虫与其体表细菌的关系为一种互惠关系。此外还设计了无菌线虫对细菌的趋向性试验,考察线虫与自身体表所携带细菌之间的趋向性是否具有特异性,结果表明所有无菌线虫对成团泛菌具有明显的趋向性,各无菌松材线虫对于分离自各自体表的细菌菌株没有特异的趋向性。     

利用松墨天牛早期监测松材线虫病的研究

探索快速检测松墨天牛成虫携带线虫的情况。利用室内松枯死木段中羽化的和FJ—MA—02引诱剂及活虫捕捉器林间诱捕的松墨天牛成虫,用解剖方法和显微镜,对其携带的线虫部位、线虫量和速检做了研究。结果表明;5min后就能检测出其体内有无病原线虫的存在,15—30min后线虫游离率达92．04％-100％。松墨天牛携带线虫率高达44．59％～78．98％,平均为68．63％。在检测有线虫的天牛中,携带线虫量最高为116333条·头^-1,最低为398条·头^-1,平均为10303．85条·头^-1;雌成虫平均线虫携带量（14134．14条·头^-1）高于雄成虫（1366．5条·头^-1）。天牛携带的线虫量以腹部最多,占整个身体线虫量的77．78％以上,平均为82．62％,头胸部线虫量最高仅占25．90％。多年来的研究表明：松墨天牛头胸部有线虫的,其腹部一定也有线虫。因此,在利用松墨天牛成虫预测松材线虫病时,可取成虫含线虫量高的腹部进行分离镜检即可。该方法具有在病害传入早期及时发现和检测时间短等优点。     

松材线虫和拟松材线虫的繁殖力及其超氧自由基差异

采用不同毒力的松材线虫和拟松材线虫进行研究,探讨不同毒力线虫的繁殖力及虫体自身超氧自由基(O·2)释放能力差异与各虫株致病力之间的关系。对强、弱毒松材线虫和无毒拟松材线虫在单异活体培养下的繁殖力进行测定,发现三者的繁殖力从大到小依次为：无毒拟松材线虫、强毒松材线虫、弱毒松材线虫。单异活体培养下的松材线虫和拟松材线虫虫体、水培滤液的超氧自由基测定表明,两组分中的超氧自由基含量与供试线虫的毒力呈负相关,从高到低依次为：无毒拟松材线虫、弱毒松材线虫、强毒松材线虫。结果表明：供试的不同毒力松材线虫和拟松材线虫的致病力与其繁殖力无显著相关性,但与其虫体超氧自由基含量有密切关系。     

福建松墨天牛调查及其危害病树的早期诊断方法

为了解松材线虫病媒介松墨天牛在福建的分布和数量,以病原线虫的存在情况,对宁德、莆田、等地区部分林场进行了调查。目前仅在仙游的溪口发现松墨天牛密度较高的分布地点,在直径为１０－１８ｃｍ,长约３０－４５ｃｍ的松树树干中羽化出木的松墨天牛在４－８头之间。报道一种早期诊断被松墨天牛感染的病树的简便方法。     

松材线虫和松褐天牛对枯死木的侵染情况调查

松材线虫枯死木的处理是用塑料薄膜密封,并用磷化铝熏蒸。而经过熏蒸处理后的枯死木死否仍会受松褐天牛和松材线虫的侵染,成为松材线虫和松褐天牛的滋生地,这点鲜有报道。我们以松材线虫入侵的林场为研究对象,调查了熏蒸后的枯死木堆薄膜的损坏情况,并检测松材线虫、松褐天牛的侵染,以及枯死木中磷化氢的残留和伐桩蓝变情况,以深入了解处理过的枯死木是否还受天牛及线虫的侵染。检查发现,由于密封用的薄膜老化破裂之后,熏蒸后的枯死木仍然会受到天牛的侵染,且伐桩中也检测到松材线虫,但伐桩树皮在6个月后就没有磷化氢的残留,而伐桩的蓝变率在20%以上,这说明,枯死木仍然能滋生松材线虫和松褐天牛。     

松材线虫与其携带细菌之间的相互影响

笔者研究了从松材线虫体上分离的2 株强致病菌和1 株弱致病菌与松材线虫的相互影响。结果表明:强致病菌荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens) GcM5 1A菌株、恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida)ZpB1 2A菌株能够明显地促进无菌松材线虫的产卵量增加、繁殖速度加快和成虫虫体生长;同时,松材线虫也能促进强致病菌荧光假单胞菌GcM5 1A菌株、恶臭假单胞菌ZpB1 2A菌株的繁殖。而泛菌(Pantoea sp.)ZM2C菌株完全抑制了无菌松材线虫的繁殖,无菌松材线虫对泛菌ZM2C菌株的繁殖亦具有显著抑制作用。由此说明松材线虫与其携带的某些致病菌之间存在互惠共生现象,松材线虫携带的致病菌并不是偶然的污染,它们之间的互惠共生现象是在长期共生进化中形成的。笔者还讨论了互惠共生现象在松材线虫致病过程中的作用。     

松材线虫病致病机理和防治技术研究进展

在松材线虫病的研究方面,目前比较一致的观点是松材线虫在整个病程中起着重要作用,其中多数学者认为松材线虫是唯一病原,还有认为松材线虫携带的细菌与松材线虫一起导致发病。在致病机理的研究中,有三种主要观点:(1)松材线虫分泌的酶破坏了松树薄壁细胞的壁和膜,导致松树死亡;(2)松材线虫入侵松树后,松树体内出现了导致松树死亡的毒素;(3)松树感染松材线虫后,木质部内挥发性物质增加,管胞中形成了空洞,致使松树体内水分输导受阻,松树萎蔫死亡。在松树对松材线虫的抗性方面,树种之间抗性的差异性较显著,而同种松树不同地理种源之间抗性的差异性的显著程度因树种而异。     

鞭毛蛋白毒素导致的黑松超微结构病理学变化

【目的】以松材线虫、致病细菌荧光假单胞菌及其鞭毛蛋白毒素、非致病细菌缓慢葡萄球菌等材料对3年生黑松进行接种试验,通过其样枝切片的超微结构病理学变化,了解致病细菌毒素在松萎蔫病中的作用。【方法】分别以野生松材线虫悬液、荧光假单胞菌菌株GcM5-1A无细胞滤液、无菌松材线虫+荧光假单胞菌菌株GcM5-1A、荧光假单胞菌菌株GcM5-1A的鞭毛蛋白毒素Flg、无菌松材线虫+缓慢葡萄球菌菌株AM2C、无菌松材线虫悬液接种黑松,以健康松树为对照。对于发病的处理,在接种后病程的第2或第3阶段取样; 对于未发病的处理,则在接种11 d后取样。取样时,在距离接种点不同位置进行,然后制备透射电镜样品,观察这些切片的超微结构变化。【结果】野生松材线虫、GcM5-1A无细胞滤液、无菌松材线虫+GcM5-1A、GcM5-1A鞭毛蛋白毒素等4种处理下黑松树体组织的超微结构均遭受严重破坏,病理学变化趋势一致。无菌松材线虫、无菌松材线虫+AM2C等两种处理下树体组织基本未遭受破坏,超微结构观察结果与健康松树的基本一致。GcM5-1A无细胞滤液与野生松材线虫的处理中,在靠近接种点处,前者处理下切片的超微结构受害比后者严重; 在远离接种点处,前者受害反而比后者轻。通过GcM5-1A无细胞滤液与野生松材线虫接种观察结果比较,发现松材线虫在树体内的移动加速了致病菌的扩散,导致毒素的增产和扩散,加速了松树的死亡。【结论】在接种处理的第2阶段是松萎蔫病发展的关键阶段。无菌松材线虫不能致死松树,而松材线虫携带的致病细菌产生的毒素是致死松树的真正原因,验证了松萎蔫病是松材线虫与其携带致病细菌的复合侵染导致病害的假说,而松材线虫在树体内的移动加速了致病菌的扩散,最终导致松树加速死亡。     

松材线虫病研究进展

松材线虫病引发严重经济损失和重大生态灾难,受到各国重视,成为检疫对象,我国疫区已扩大到14省市,致死松树5亿多株,毁林30多万hm2,损失上千亿元.各国在该病的基础研究方面有一些进展,但防控方面仍困难重重.我们从病原和防治这两方面开展研究,在检测手段和防治方法上进行创新,研制了松材线虫早期诊断检测管(简称检测管)、快速分离器I型和II型、疫木处理器及松墨天牛高效引诱剂、基于检测管的松材线虫病早期诊断体系、基于快速分离器的松材线虫快速检测体系、检测松墨天牛携带线虫情况的新技术、用雾化分离器高通量检测松墨天牛带虫情况等新技术,其中6项技术成果已经在生产实际中应用并开始推广.同时鉴定并描述了十几种寄生松树的线虫.     

松材线虫在受害马尾松树体内的分布及取样部位研究

通过松材线虫的繁殖周期在受害马尾松树体内的垂直分布与水平分布研究，表明松材线虫在病树上的垂直分布随树高高度增高而增多，树干基部及主干1m以下树干内松材线虫极少；其水平分布以向阳面深入边缘3－5cm处最多。阐明松材线虫繁殖周期在树体内的分布规律，并提出检验松材线虫时取样的最佳部位。     

基于GIS的中国松树萎蔫病发生的适应性评价

松材线虫在中国被认为是最具有破坏性和威胁性的外来入侵生物种之一.松材线虫潜在的区域扩散不论是从环境保护的角度还是从经济损失的角度都会对森林生态系统健康的服务功能和美学价值产生很大的影响.在中国存在很多的松材线虫容易感染的寄主植物,其中日本黑松和马尾松已经被证明是最容易感染的树种.媒介昆虫松墨天牛(Monochamus alternatus Hope),是松材线虫病在中国传播的主要媒介昆虫.这种天牛主要分布在河北及河北南部的大部分省份,其大范围存在使松材线虫病在中国更大区域的传播和扩散成为可能.中国大部分地区的温度和积温都适合松树萎蔫病病原线虫和媒介昆虫的大面积发生.利用GIS对传媒昆虫、寄主树木、病原线虫以及气候等空间信息处理和分析,得出松材线虫病在中国有着极大扩散和传播可能,其中广东部分地区、广西和福建部分地区为松树萎蔫病理论上发生最为严重的区域;安徽、江苏、浙江、上海、湖南、湖北、贵州、四川、河南和山东部分地区为松树萎蔫病理论上发生的适宜区.科学的预防和严格的地区间检疫等措施对目前防止松材线虫更大范围内传播很有必要.     

松材线虫在抗性黑松体内移动及寄主水势变化

以接种松材线虫的1年生抗性黑松苗为实验材料,用感病黑松苗作对照来研究松材线虫在抗性黑松体内的移动及寄主水势变化.结果表明:接种初期,松材线虫在树体内的数量少,移动速度慢;在抗病黑松体内,线虫主要向下移动,且虫体数量明显少于在感病黑松体内的数量;在感病黑松体内线虫自接种点向上、下移动,且向下移动的速度和虫体数量明显大于向上的.随着时间的推移,线虫开始繁殖,扩散能力增强.水势测定结果显示,感、抗病黑松水势变化总趋势是先上升后下降再上升.