檢疫性病害甘蔗白條病的發(fā)生危害與防控對(duì)策

倉曉燕，李文鳳，王曉燕，張榮躍，單紅麗，黃應(yīng)昆

問題探討

檢疫性病害甘蔗白條病的發(fā)生危害與防控對(duì)策

倉曉燕，李文鳳，王曉燕，張榮躍，單紅麗，黃應(yīng)昆*

（云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院甘蔗研究所/云南省甘蔗遺傳改良重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，開遠(yuǎn)661699）

甘蔗白條病的廣泛傳播性和毀滅性，給甘蔗產(chǎn)量和糖分帶來損失，對(duì)其癥狀、致病病原、侵染途徑和病原檢測(cè)等進(jìn)行了分析，并提出了今后的防控對(duì)策。

甘蔗；白條?。话l(fā)生危害；防控對(duì)策

甘蔗白條黃單孢菌[Xanthoomonas albilineans（Ashby）Dowson）是引起甘蔗白條病的病原菌[1-2]。1911年在澳大利亞首次報(bào)道[3]，在過去的幾十年，病害在多米尼加島（拉丁美洲島嶼）、厄瓜多爾（位于拉丁美洲）、危地馬拉（拉丁美洲國家）、洪都拉斯（拉丁美洲國家）、美國路易斯安那州和德克薩斯州、墨西哥、扎伊爾（非洲中西部共和國）有報(bào)道，現(xiàn)有超過66個(gè)國家受影響[4-6]。另外，一些爆發(fā)也發(fā)生在美國佛羅里達(dá)州、瓜德羅普島和毛里求斯，這些地方的病害發(fā)生是感病品種大面積種植的結(jié)果[7]。鑒于甘蔗白條病的廣泛傳播性和毀滅性，給甘蔗產(chǎn)量和糖分帶來的損失，本文對(duì)其癥狀、致病病原、侵染途徑和病原檢測(cè)等進(jìn)行了分析，并提出了今后的防控對(duì)策。

1 癥狀

甘蔗白條病為系統(tǒng)性病害，有慢性型和急性型兩種[[8-9]。慢性型主要危害葉片，在葉片上產(chǎn)生狹窄的白色條紋，沿維管束延伸破壞蔗株葉綠體發(fā)育，感病較重的病株蔗莖的節(jié)部長出許多側(cè)芽和細(xì)小的分蘗，分蘗的葉片上也出現(xiàn)上述的白色條紋，縱剖蔗莖可見維管束變紅，發(fā)病嚴(yán)重時(shí)蔗株莖內(nèi)會(huì)出現(xiàn)空腔以及感病甘蔗品種的快速死亡。這些癥狀是病原物數(shù)量高時(shí)，木質(zhì)部的新陳代謝受到阻礙的結(jié)果。急性型，蔗株葉片不表現(xiàn)任何外表癥狀，便突然整株枯萎死亡。在甘蔗生長旺季突遇干旱條件時(shí)，易發(fā)生急性型癥狀。其與生理性缺水枯萎不同之處，在于病莖再行分蘗時(shí)，其葉片又可表現(xiàn)慢性型病斑[10-11]。

2 病原

病原物為甘蔗白條黃單孢菌[Xanthoomonas albilineans(Ashby）Dowson][12]。在蔗糖和蛋白胨培養(yǎng)基上，菌落顏色可從蜜黃色到淺黃色。革蘭氏染色反應(yīng)為陰性，極生單根鞭毛。黃單孢菌生長緩慢，生長需要氨基酸，有抗生素抗性[9]。自然條件下，病菌除侵染甘蔗外，還傳染玉米、白茅和兩耳草等，并存在致病性不同的菌株[13-17]。

3 侵染途徑

田間主要通過種苗/砍蔗工具傳播蔓延[10，18]，在不同氣候因子影響下，甘蔗白條黃單孢菌在甘蔗葉表面定殖，通過氣孔或傷口進(jìn)入葉片，然后在木質(zhì)部擴(kuò)展，蔗葉出現(xiàn)癥狀，甘蔗白條黃單孢菌從蔗葉遷移到蔗莖，影響甘蔗分蘗，表現(xiàn)為甘蔗白條病癥狀或側(cè)枝增多[19-22]。Klett P等[23]在感病甘蔗根部發(fā)現(xiàn)病原物甘蔗白條黃單孢，推測(cè)有通過根部接觸傳播的可能。

4 發(fā)病條件

病害發(fā)生的輕重同蔗田地勢(shì)和土壤、栽培管理、品種等因素有關(guān)，蔗地低濕易積水易誘發(fā)此病，大面積種植感病品種為本病發(fā)生流行的主要條件。品種間抗性有差異，在中國臺(tái)灣蔗區(qū)經(jīng)過鑒定抗病的甘蔗品種有NCO310、F156、F160、F170和F173等。表現(xiàn)較抗病的品種有Q42、Q50、Q98、Q813、POJ36、POJ2725、CP807、CP29-116、Co290、Co301、Co331、Co421、B4908等[10]。

5 病原物檢測(cè)

甘蔗白條黃單孢病原菌的潛伏期長，蔗株感染以后很長一段時(shí)間可不表現(xiàn)病狀，病原物檢測(cè)需靈敏的方法。血清學(xué)方法，包括酶聯(lián)方法，斑點(diǎn)和組織免疫印痕法可以特異性地檢測(cè)黃單孢菌，最低可檢測(cè)到維管束提取物中濃度為105細(xì)胞/mL的病原物[24-27]。用于診斷黃單孢病害的核糖體DNA序列的PCR引物也已經(jīng)得到運(yùn)用[28-30]，首次檢測(cè)甘蔗白條黃單孢菌用的PCR引物是甘蔗黃單孢菌毒素基因，可檢測(cè)到濃度為2×104細(xì)胞/mL的甘蔗白條黃單孢菌[31-32]，特異性地?cái)U(kuò)增甘蔗白條黃單孢菌的ITS區(qū)DNA也有同樣作用[33-34]。運(yùn)用PCR方法，盧文潔等[35]對(duì)法國、泰國、澳大利亞、柬埔寨、菲律賓引進(jìn)的32個(gè)甘蔗品種進(jìn)行PCR檢測(cè)，均未檢測(cè)到甘蔗白條病病菌。

6 防控對(duì)策

6.1加強(qiáng)檢疫

鑒于甘蔗白條病的廣泛傳播性和毀滅性，甘蔗檢疫檢測(cè)技術(shù)是甘蔗品種/材料交換的基礎(chǔ)，利用國際標(biāo)準(zhǔn)的檢疫程序和檢測(cè)技術(shù)，應(yīng)用符合國際標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范化的檢疫程序及完善的甘蔗病害分子檢測(cè)體系對(duì)引進(jìn)的甘蔗品種/材料進(jìn)行準(zhǔn)確的疫情監(jiān)測(cè)和病害檢測(cè)，是甘蔗安全生產(chǎn)和品種交換的前提和保證[10，35]。

6.2選用無病種苗做種

6.2.1 選用抗病品種、健康種苗因地制宜選育并種植抗病甘蔗品種是防治該病害最有效的措施[36-37]。從無病地區(qū)調(diào)運(yùn)蔗種，或在輕病蔗田選擇外表健康的甘蔗做種[38]。在發(fā)生區(qū)引種必須認(rèn)真檢查，確保引進(jìn)的種苗無病，是防止甘蔗白條病傳播、發(fā)生的最好措施[10]。

6.2.2 種苗溫水處理種苗播種前，采用流動(dòng)水預(yù)浸泡48h，然后再用50℃的溫水處理2h，可達(dá)到95%的防治效果[10，40]，宜采用成熟但不太老的中間節(jié)段做種苗，以2～3芽苗為好。

6.2.3 建立無病苗圃將經(jīng)過溫水處理的種苗集中種植，建立脫毒種苗基地一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)種苗圃、并實(shí)施耕作刀具的隔離和消毒，為大面積生產(chǎn)提供無病種苗[10]。

6.3加強(qiáng)栽培管理

田間發(fā)病株及時(shí)拔除燒毀，杜絕種苗帶病；科學(xué)施肥，合理排灌，防止干旱，雨后及時(shí)開溝排水，增強(qiáng)蔗株的抗病力，減輕病害發(fā)生。

7 今后的研究方向

7.1發(fā)病機(jī)理

甘蔗品種和生長環(huán)境的不同，潛伏期病原物濃度不同，侵染為什么可以潛伏幾周或幾月，然后急性發(fā)展，值得分子植物病理學(xué)進(jìn)一步深入研究。明確致病機(jī)理，可采取新的抗病策略，包括開發(fā)新的抗甘蔗白條病的抗病基因。

甘蔗白條黃單孢菌基因組測(cè)序的目的在于，從基因組角度明確甘蔗白條黃單孢菌致病相關(guān)的基因組特征。甘蔗白條黃單孢菌的高致病性的菌株GPEPC73基因組（3.8M）（NCBI參考序列號(hào)NC_013722.1）比已測(cè)序其它黃單孢菌菌株基因組（約5M）小。甘蔗白條黃單孢菌基因組特征有一些不同，如沒有致病的細(xì)菌Ⅲ型分泌系統(tǒng)（Hrp-T3SS），在基因組中發(fā)現(xiàn)兩個(gè)CRISPR（中間短回文的重復(fù)序列）插入位點(diǎn)，這些基因組的特征和木質(zhì)部定殖特征相關(guān)[39]。

甘蔗白條黃單孢菌已知的致病因子是阻斷葉綠體分化的白條黃單孢毒素（albicidin）。白條黃單孢毒素干擾寄主的抗性機(jī)制，導(dǎo)致系統(tǒng)性的侵染。另外，甘蔗白條黃單孢菌可利用細(xì)胞壁降解酶（CWDEs）降解細(xì)胞壁產(chǎn)物作為碳源[40-43]，細(xì)胞壁降解酶（CWDEs）被認(rèn)為是致病因子[44-47]。Fleites L A等[48]報(bào)道OmpA1基因影響甘蔗白條黃單孢菌致病性以及在葉部的定殖。Pieretti I等[49]結(jié)合比較基因組學(xué)和SSH研究表明，可能的致病基因還包括ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因、甲基化受體蛋白基因及氧化還原酶基因等。

7.2轉(zhuǎn)基因方法導(dǎo)入蔗株提高抗性

澳大利亞研究者從生物防治甘蔗白條病的細(xì)菌中克隆到白條病解毒基因（albD）[50]，雖然育成品種對(duì)甘蔗白條病均有一定的抗性，可在一定程度上減輕由甘蔗白條病引起的蔗株葉片灼燒癥狀，但并未得到完全抗甘蔗白條病的品種。生物技術(shù)是提高甘蔗抗病性的重要途徑，今后應(yīng)有更多運(yùn)用。

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S435.661

：B

：1007－2624（2017）03－0069－04

10.13570/j.cnki.scc.2017.03.024

2016-12-20

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項(xiàng)資金（CARS-20-2-2）；云南省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項(xiàng)資金。

倉曉燕（1983-），女，研究實(shí)習(xí)員，主要從事甘蔗病害研究。E-mail：67454340@163.com

黃應(yīng)昆（1964-），男，研究員，主要從事甘蔗病蟲害防控研究。Tel：0873-7227017，E-mail：huangyk64@163.com