Ниже на рисунках показано строение и основные стадии развития галловых нематод на примере Meloidogyne sp., а также расположение личинок, самцов и половозрелых самок внутри пораженного участка корня. Строение галловых нематод существенно отличается от строения всех других видов нематод, встречающихся как в самом защищенном грунте, так и в тканях выращиваемых растений. Каждая стадия жизненного цикла может быть использована для родовой диагностики галловых нематод. На практике это означает, что наличие инвазионных личинок и самцов в тепличном грунте, а также личинок старших возрастов и половозрелых самок в тканях корня с яйцевыми мешками на их поверхности (рисунок) определенно свидетельствует о наличии нематодной инфекции.
Положение нематод в корневой системе. Л. - личинка; Г.к. - гигантские клетки; С-ц. - самец в оболочке личинки 4-го возраста; С-ка. - самка с яйцевым мешком
Половозрелые самки: размером 510–1100 х 300–700 мкм; стилет 12–18 мкм. Молодые, яйцекладущие самки белого, реже слегка сероватого цвета, шарообразной или яйцевидной формы с выступающим головным концом, заполнены белым, мелко гранулированным содержимым. Старые самки прозрачные. Головной выступ имеет в передней части стилет, а в своем основании округлый средний пищеводный бульбус с небольшим хитиновым клапаном в центре. За ним следуют многоклеточные пищеводные железы объединенные в задний пищеводный бульбус. Хорошо наблюдается выделительная пора и проток спинной железы пищевода (правый рисунок -В.п. и Пр.). Половая система состоит из двух половых трубок, погруженных в жировое содержимое самок и заканчивается вульварным отверстием. Снаружи вульварная щель окруженным тонкими кутикулярными складками (бороздками), которые вместе с другими структурами на заднем конце тела самки, образуют характерный рисунок (левый рисунок - Ву).
Сферическая самка галловой нематоды внутри корня. Яйцевой мешок (внизу) обращен кнаружи.
Самки перед откладкой яиц формируют так называемый «яйцевой мешок», представляющий собой желатинообразную массу желтоватого или коричневого цвета, в которую и откладывают яйца. Функцией мешка является защита яиц от неблагоприятных условий внешней среды.
 |
 |
| Половозрелая самка | Передний конец тела самки |
| Ву - вульва; Ст. - стилет; Пр. - проток пищевода; В.п. - выделительная пора; Б. - средний бульбус; К. - клапан. Линейка = 30 микрон.(По: Thorne, 1961) | |
Самцы: типичной, червеобразной формы длиной 900-2000 мм; шириной 30-40 мкм; спикулы 28-36 мкм; стилет 17 - 27 мкм. Несмотря на то, что самцы галловых нематод имеют червеобразную форму, они легко отличаются от других видов почвенных нематод по наличию стилета и оригинальному расположению спикул - хитиновых структур половой системы. Спикулы расположены терминально в конце тела самца и хвостовой конец практически отсутствует (рисунок, А-В). У других видов стилетных нематод обитающих в тепличном грунте хвостовой конец хорошо развит, различной длины и формы. Наиболее часто самцов можно обнаружить в яйцевых мешках самок.
А - самец; Б - передний конец тела самца; В - задний конец тела самца.
Б.п. - боковое поле; Гон. - гонада самца, Сп - спикулы; Ст - стилет, Вп - выделительная пора.
Линейка 30 мкм.
Инвазионные личинки: червеобразной формы, мелкие, малоподвижные, длиной 390-500 мкм; шириной 10-15 мкм; стилет 10-11 мкм. Инвазионных личинок диагносцировать в грунте сложнее, но и они имеют оригинальный признак, который не встречается у других видов почвенных нематод, обитающих в защищенном грунте, в том числе и паразитических (т.е. имеющих стилет). А именно, характерную для свободноживущих инвазионных личинок галловых нематод прозрачную (гиалиновую) часть хвоста (рисунок Б). Обычно многочисленны в яйцевых мешках самок.
А - личинка, Б - хвост
личинки.
Ан. - анус. Линейка = 30
микрон.
Яйца: мелкие, овальной формы 76-110 х 30-45 мкм. Откладываются самкой в яйцевой мешок. Яйцевые мешки обычно расположены на поверхности корня или галла и хорошо наблюдаются под бинокулярной лупой.
Более подробно диагностика паразитических и свободноживущих стадий, методы выделения их из почвы и тканей растений изложены в литературных источниках (Деккер, 1972; Кирьянова, Краль, 1969, 1971; Taylor, Sasser, 1978).
Жизненный цикл галловых нематод может протекать в двух вариантах: первый вариант классический, обычно наблюдается в естественных условиях обитания и проходит с обязательной миграцией инвазионной личинки из яйцевого мешка самки в окружающую среду (почву) последующим инвазированием нового участка корня или нового хозяина (рисунок).
Инвазионные личинки внедряются в корень (окрашено фуксином).
Этот тип цикла обычно наблюдается у северной галловой нематоды (M. hapla). Второй без выхода личинки в грунт, наиболее характерный вариант для трех других видов (M. incognita; M. javanica; M. arenaria), паразитирующих на овощных культурах защищенного грунта - это короткая миграция инвазионной личинки внутри корня (или сингалла) и последующее превращение в яйцекладущую самку. В дальнейшем скорость развития зависит от уровня восприимчивости растения-хозяина и температуры окружающей среды.
Жизненный цикл галловых нематод (Taylor, Sasser, 1978): А -инвазионная личинка в грунте; Б - внедрившиеся в корень личики; В - личинки старших возрастов формирующие гигантские клетки (в); Г - самка с яйцевым мешком (а) и самец в оболочке личинки 4-го возраста (б); Д - самец в грунте.
Последовательность формирования старших личиночных возрастов и молодой самки после внедрения в растение-хозяина характерна для всех видов данной группы нематод и показана на рисунке внизу. Это наиболее многочисленные стадии мелойдогин, развивающиеся в ткани корня, они легко выделяются при простом расщеплении пораженного участка и могут служить основанием для объективной диагностики мелойдогиноза.
Онтогенез личиночных стадий галловой нематоды Meloidogyne sp. в ткани корня (по Кирьяновой, Кралль, 1971): А-инвазионная личинка; Б-личинки второго возраста; В-личинки третьего возраста; Г-личинки четвертого возраста.
Согласно литературным данным (Деккер, 1972; Taylor, Sasser, 1978) интервал температур, в рамках которого инвазионная личинка способна проявлять активность, находится в пределах от 5о до 40оС. Нижний порог активности инвазионных личинок у разных видов колеблется в пределах 5-11о С. Однако оптимум температур у различных видов галловых нематод существенно различается. Так для
Meloidogyne hapla (северный вид) он лежит в интервале 15-25оС, а для
Meloidogyne javanica, M. incognita (южные виды) - в интервале 25-30оС. От температуры окружающей среды зависит скорость развития нематод: например, при 14оС
Meloidogyne javanica полностью заканчивает развитие (от яйца до яйца) за 56 дней, а при температуре 26оС - всего за 21 день. Сумма эффективных температур зависит от вида нематоды и степени восприимчивости растения-хозяина, как правило, составляет чуть более 300оС, существенно возрастая при паразитировании на устойчивых растениях. В тоже время большинство видов галловых нематод чувствительны к отрицательным температурам, так в интервале от -4 до -10оС уже через 15 дней инвазионные личинки погибают (кроме личинок
M. hapla). Ивазионная личинка при оптимальных условиях внедряется в ткань корня немного выше точки роста (или непосредственно в корневой чехлик) в течение 6 - 24 часов, примерно 2-3 дня она мигрирует внутри корня вдоль проводящей системы, останавливается и формирует группу питающих клеток (гигантских) и на 6 день начинает увеличиваться в размерах. На 12 день наблюдается половая дифференциация. Самка формируется на 18-24 день, а яйцевой мешок - на 24-27 день, через 2-3 дня начинается откладка яиц. Продолжительность откладки яиц, в зависимости от вида нематоды и температуры, колеблется от 2 до 3 месяцев, и еще примерно месяц самка остается жить с уже не функционирующей половой системой. Эти самки представляют наибольшую ценность для таксономии. Развитие всех вышеперечисленных видов галловых нематод представляет собой классический партеногенетический цикл. Самцы достаточно редки, являются историческим атавизмом для данных видов нематод и участия в размножении не принимают. Продолжительность жизни самца 3-5 недель.
Галловые нематоды хорошо адаптированы к паразитированию на корневой системе растений и инвазионные личинки реагируют на корневые выделения в концентрации 10-3 -10-4 мг/л. Они также очень чувствительны к градиентам СО2 в почве с разницей в концентрации 0,08%/см и к температурным градиентам с разницей 0,033о/см (Prot, 1980). Инвазионные личинки ориентируются по направлению к растению-хозяину с расстояния до 0,75 метра. Для своих мелких размеров они достаточно подвижны. Так при оптимальной температуре (26оС) за 10 дней, в зависимости от типа почвы, от 5 до 30% личинок достигало корней кормового растения с расстояния в 20 см (Prot, Gundy,1979; Покровская, 1988). При достаточной высокой влажности галлы могут образовываться на стеблях и даже листьях кормового растения.
Галловые нематоды - облигатные паразиты и являются антагонистами сапробиотических процессов, поэтому проникая в ткань корня, не инокулируют его патогенами бактериального или грибного происхождения и на начальных этапах поражения не вызывают каких-либо форм наблюдаемого по состоянию надземной части растения-хозяина угнетения.