范鐘允
四川大學生命科學學院,四川成都 610064
根腫病是由原生界根腫菌門十字花科根腫菌引起的一種嚴重根部病害,對于十字花科植物有著很大的威脅,危害面積大,感染種類多。該病菌導致根部形成腫瘤,引起植物的減產(chǎn),嚴重的后果甚至導致十字花科作物絕收,因此,對農(nóng)業(yè)的危害及其嚴重。
根腫病最早是在地中海西岸和歐洲南部被發(fā)現(xiàn)的,現(xiàn)分布于全世界,其中溫帶地區(qū)發(fā)病情況最為嚴重,我國大部分的省、市、自治區(qū)均有分布。近年來,無論是十字花科的蔬菜,還是作為世界四大油料作物的油菜,感染上該病的趨勢都日益加重。這已經(jīng)引起了科研工作者的廣泛重視,目前也采取了一定的預防和治療措施,本文就油菜的根腫病研究進行綜述。
根腫病是由十字花科根腫病菌引起的,這種病菌會導致植物的根部薄壁細胞增生,從而形成腫瘤。在該病的發(fā)病初期,油菜位于地上的部分癥狀不明顯,地下的根部有表面光滑的腫瘤,然后,植物生長遲緩、葉色淡綠、葉邊變黃、無光澤、植株矮小,后期通常根部腫瘤的表面很粗糙,受到其他雜菌感染,導致腐爛。通常苗期即可受害,嚴重時幼苗即可枯死。成株期受害,開始不明顯,但后來會嚴重影響植物的生長,導致作物減產(chǎn)。
作為十字花科的一員,油菜是世界四大油料作物之一。中國油菜的種植面積和總產(chǎn)量均居世界第一位。油菜面積在各種油料作物中位居首位,在根腫病不斷侵染油菜作物的情況下,無疑是給我國農(nóng)業(yè)造成巨大損失,給廣大種植油菜的農(nóng)民帶來生活上的困難,因此如何解決好油菜抗病害,增加油菜產(chǎn)量的問題,已成為關(guān)乎國計民生的大事,必須得到科研工作者的重視。中國是一個農(nóng)業(yè)大國,是世界上生產(chǎn)油菜籽最多的國家,所以這個問題的解決在我國就顯得更加緊迫和重要了。
為了解決油菜根腫病這個問題,科學家們進行了一系列的研究工作,所謂治病要治本,引起根腫病的是根腫病病菌,那么就要從其入手,從而達到治療的目的。十字花科根腫病病原菌是一種專性寄生菌,只危害十字花科作物。在土壤中,根腫菌可形成休眠孢子,根腫菌的休眠孢子能在土壤中存活10年以上,隨著城鄉(xiāng)一體化進程的加快,大面積蔬菜基地的建立,造成根腫病大面積流行,給農(nóng)業(yè)帶來巨大危害。針對根腫病的發(fā)生與流行與休眠孢子的萌發(fā)條件密切相關(guān),科研工作者對孢子的萌發(fā)條件進行了一系列的研究,期望以此為切入點,到達徹底防治根腫病的目的。
目前,對于油菜跟腫病菌的研究表明,油菜根腫菌休眠孢子萌發(fā)的最適溫度是24℃,其休眠孢子在4℃~40 ℃下均能夠萌發(fā)。另外,根腫病菌休眠孢子萌發(fā)的最適PH 值是6.3,休眠孢子在弱酸性溶液中萌發(fā)的較好。最后,腐爛處理能顯著提高休眠孢子的萌發(fā)率,病根在田間極易腐爛,在過濾滅菌的根分泌物中休眠孢子萌發(fā)率最高,明顯高于在未滅菌的根分泌物中的萌發(fā)率,在未滅菌的根分泌物中發(fā)現(xiàn)有大量的雜菌,這些雜菌能大大降低休眠孢子的萌發(fā)率,對休眠孢子的萌發(fā)具有抑制作用。
因此,針對根腫病菌休眠孢子的這些特點,我們可以采取相應的措施,從而減少或者抑制該病的發(fā)生,由于休眠孢子的致死溫度是45℃,所以我們在播種前可以先覆上地膜,使土壤升溫從而殺死休眠孢子,減輕該病的發(fā)生;另外,針對休眠孢子適應弱酸環(huán)境,我們也知道了該病近年來的加重可能與大量施用化肥和環(huán)境污染有關(guān),因為化肥和污染都會在一定程度上導致土壤的酸化。最后,由于跟分泌物中的雜菌成分尚不詳,若大量施肥也會導致土壤中微生物系統(tǒng)的紊亂,也會導致根腫病的加重。這些相應的措施都會在一定程度上減輕該病的發(fā)生和流行,但是要做到徹底的防治,還需要進一步的研究工作。
鑒于根腫病的危害性,世界各國的科研工作者都在努力尋找解決的方法和途徑,從而減少該病對植物的危害,甚至達到根除的目的。就目前的研究現(xiàn)狀,研究者試圖通過外在和內(nèi)在兩種途徑進行防治,一方面通過開發(fā)新的農(nóng)藥,但目前尚未找到效果十分優(yōu)良的;另一方面則是在分子水平上對根腫病抗性基因進行研究,試圖通過定位一些與根腫病抗性有關(guān)的基因來達到抗病的作用,該研究現(xiàn)在已經(jīng)取得了一定的成果。目前在國內(nèi),對于根腫病的研究報道很少,主要是關(guān)于十字花科蔬菜,對于油菜感染根腫病的現(xiàn)狀和機理并沒有進行深入的研究,見報的僅有關(guān)于根腫菌休眠孢子萌發(fā)條件的一些初步的研究,故而綜述中總結(jié)的也不盡詳細,對于根腫病仍然存在許多問題需要進一步的研究。
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