摘要：為了明確當歸受到腐爛莖線蟲(Ditylenchus destructor)侵染后其根部細胞結構和葉部生理特性的變化，本試驗以‘岷歸1號’和腐爛莖線蟲為材料，采用田間自然發病條件測定了腐爛莖線蟲侵染后當歸根部細胞結構，以及葉部生理特性的變化規律。徒手切片光學顯微鏡觀察結果表明，腐爛莖線蟲侵染后，根部發病部位細胞受到嚴重破壞和斷裂。當歸病葉片葉綠素含量降低，達到1.18 mg/g，電解質滲漏電導率升高，為76.19 ws/cm。當歸病葉的凈光合速率、氣孔導度和蒸騰速率均降低，胞間CO2濃度升高;當歸病葉光飽和點、最大凈光合速率、暗呼吸速率和CO2飽和點均降低，而光補償點和CO2補償點均升高。同時當歸病葉營養元素氮、磷、鉀、鋅、錳、鐵的含量降低，分別為2.41、5.71、36.07、33.53、112.37、1318.03 g/kg，而銅、鈣、鎂的含量增加，分別達到8.07、538.13、33.13 g/kg。本研究為闡明當歸麻口病的發病機制提供了理論依據。

　　關鍵詞：當歸;腐爛莖線蟲;細胞結構;光和CO2響應;生理特性;營養元素含量

　　引言

　　當歸(Angelica sinensis)為傘形科多年生草本植物，又名岷歸、秦歸、西當歸、川歸等，秋末采挖，以干燥的根入藥，味甘、辛，微苦，性溫，歸于心、肝、脾經，具有補血活血、溫中止痛、潤腸通便的功效[1]。當歸在臨床上廣泛應用，主要用于治療月經不調、痛經、血虛血瘀諸癥，被歐洲人譽為“婦科人參”[2]。2001年中國農學會特產之鄉組委會將甘肅岷縣命名為“中國當歸之鄉”，產量約占全國的90%左右。甘肅省當歸的主要產區分布在岷縣、宕昌縣、漳縣、渭源縣、甘南州等地，近年來年均種植面積5.3萬hm2以上。

　　陳書珍等[3]報道，由線蟲引起的為當歸麻口病(Ditylenchus destructor)，真菌引起的有當歸根腐病(Fusarium sp.)、褐斑病(Septoria sp.)、白粉病(Erysiphe heraclei)、灰霉病(Botrytis sp.)、炭疽病(Colletotrichum dematium)、菌核病(Sclerotinia sp.)，細菌引起的有當歸水爛病(Pseudomonas fluorescens)、細菌性油脈病、細菌性斑點病以及病毒引起的當歸病毒病(番茄花葉病毒ToMV)等。然而，由腐爛莖線蟲(D. destructor)引起的當歸麻口病是當歸生產中的主要病害之一，在甘肅省當歸主產區普遍發生。王玉娟等[4]報道，田間發病率84.9%，重病地高達100%。漆永紅等[5]對當歸麻口病的病原線蟲種類進行了形態學鑒定和rDNA-ITS序列分析。劉霞霞等[6]研究了腐爛莖線蟲在不同土壤深度、不同土壤類型、不同茬口作物根際土壤的種群動態變化規律。因受經濟利益限制，生產上很難與其他作物進行輪作，重茬或連作造成土壤線蟲密度逐年增加，致使此病日益加劇;另外，當歸種苗的頻繁調運導致該病的發病面積呈擴大趨勢。腐爛莖線蟲在當歸生長期間侵入，其在適宜的環境條件下迅速繁殖和侵染[7]，嚴重影響當歸的正常生長和發育。當歸受到腐爛莖線蟲侵染，一般田間發病率在30%以上，嚴重制約當歸的產量增加和品質提升[8]。

　　近年來，中國就該病害的病原和防治策略等作了研究，但關于當歸受腐爛莖線蟲侵染后，其根部細胞結構變化及葉片生理特性的變化規律未見報道。因此，本試驗在田間自然發病條件下，觀察腐爛莖線蟲侵染后當歸根部細胞組織結構的變化，測定當歸葉片葉綠素含量、電解質滲漏電導率、CO2響應和光響應以及葉片營養元素含量的變化規律，旨在從病原線蟲和當歸互作的角度揭示腐爛莖線蟲的致病機制，為進一步闡明當歸麻口病的發病機制提供理論依據。

　　1材料與方法

　　1.1供試材料

　　當歸品種：‘岷歸1號’，當地主栽品種，在甘肅省定西市岷縣麻子川鎮種植。

　　麻口病病原線蟲：腐爛莖線蟲(D. destructor)，在甘肅省農業科學院植物保護研究所經濟作物病害研究室保存。

　　1.2測定方法

　　1.2.1腐爛莖線蟲侵染當歸根部細胞結構觀測對前期發病癥狀觀察，根據當歸葉片顏色的差異，以深綠色為健康葉片，黃綠交替癥狀為輕度發病，黃白交替為重度發病。取健康和發病植株根進行徒手切片，選取較薄的切片置于載玻片上，滴加水合氯醛溶液在酒精燈上進行透化，透化完全后，滴加稀甘油，蓋上蓋玻片，置于BX51光學顯微鏡(日本奧林巴斯株式會社)觀察。

　　1.2.2光合特性參數測定于2019年6月22日開展試驗，當天天氣晴朗，平均空氣相對濕度50%～80%。當歸植株處于旺盛營養生長期，長勢良好，葉片綠色。數據測量前對儀器預熱，在田間自然光下誘導0.5～1 h。田間測定健株和病株的葉片，采用LI-6400XT便攜式光合測定儀(美國LI-COR公司)，分別測定平展葉的凈光合速率、氣孔導度、胞間CO2濃度和葉片蒸騰速率。每個處理測定5株，分別取平均值。

　　1.2.3光響應參數測定采用LI-6400XT便攜式光合測定儀(美國LI-COR公司)，根據LED紅藍光源設13個光合有效輻射，其值分別為1800、1600、1400、1200、1000、800、600、400、200、100、50、25、0μmol/(m2·s)，將CO2注入系統設定值為450μmol/mol。參照葉子飄[9-10]雙曲線修正模型，分別模擬計算最大凈光合速率、光補償點、光飽和點和暗呼吸速率參數。每個處理測定5株，分別取平均值。

　　1.2.4 CO2響應參數測定采用LI-6400XT便攜式光合測定儀(美國LI-COR公司)，根據LED紅藍光源設12個CO2濃度，分別為1200、1000、800、600、400、300、250、200、150、100、50、25μmol/mol，通過CO2注入系統，光合有效輻射恒定在1000μmol/(m2·s)。按照葉子飄[9-10]雙曲線修正模型，分別模擬計算最大凈光合速率、CO2補償點、CO2飽和點和光呼吸速率參數。每個處理測定5株，分別取平均值。

　　1.2.5葉片電解質滲漏率采用電導率法[11]測定當歸葉片電解質滲漏率，取發病和未發病的新鮮當歸葉片若干，剪成約1 cm×1 cm的小葉片，混合均勻后，快速稱取發病和未發病樣品各2份，每份1 g，一份加入蒸餾水50 mL于常溫下放置，另一份加入蒸餾水50 mL，稱重后置于電爐上煮沸15 min(用保鮮膜封瓶口)，冷卻后再稱重并補充蒸餾水至原重量，將上述處理后樣品于室溫下浸提1 h(浸提時輕輕搖動，利于電解質外滲)，然后將葉片夾出，利用DDS-11A電導率儀(上海雷磁創益儀器儀表有限公司)測定不同處理的電導率。每個處理重復3次，分別取平均值。

　　1.2.6葉片葉綠素含量測定取發病和健康的當歸葉片若干，剪成約1 cm×1 cm的小葉，分別稱取0.1 g鮮樣浸泡在10 mL 80%丙酮中，避光48 h，期間每8 h搖動1次，直至葉組織完全變白。采用丙酮浸漬法[12]測定葉片葉綠素含量，利用UV-8420紫外分光光度計(上海菁華科技儀器有限公司)分別測定663、645、440 nm的光密度，每處理3次重復，分別計算葉綠素a、葉綠素b、葉綠素a+b，見公式(1)、(2)、(3)。