草莓紅中柱根腐病的研究進(jìn)展

陳哲 黃靜 趙佳 梁宏

（山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院生物技術(shù)研究中心，太原 030031）

草莓紅中柱根腐病的研究進(jìn)展

陳哲 黃靜 趙佳 梁宏

（山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院生物技術(shù)研究中心，太原 030031）

草莓紅中柱根腐病是由宿主特異性強(qiáng)的草莓疫霉菌（Phytophthora Fragaria）侵染所致。該病的發(fā)生呈逐年上升的趨勢(shì)，特別是在連續(xù)種植草莓的重茬地塊，嚴(yán)重時(shí)可造成整個(gè)草莓種植地的毀滅，已成為草莓產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要障礙之一。從草莓紅中柱根腐病的發(fā)現(xiàn)與危害、病原菌的病原物生物學(xué)以及分子檢測(cè)手段、病害癥狀及防治方法等方面全面闡述了國(guó)內(nèi)外草莓紅中柱根腐病的研究進(jìn)展，并對(duì)今后的研究方向進(jìn)行展望，以期為相關(guān)研究提供一些參考和理論依據(jù)。

草莓；紅中柱根腐??；疫霉菌；病害防治

草莓屬是薔薇亞科（Rosoideae Focke）、薔薇科（Rosaceae）、薔薇目（Rosales），根據(jù)其形態(tài)特征、地理分布、倍性、雜交結(jié)實(shí)性和雜種狀態(tài)一般可以將草莓分成24種［1］。目前，大部分科學(xué)研究中涉及到的栽培品種是八倍體Fragaria × ananassa，18世紀(jì)中期在歐洲被馴化，是由早期八倍體Fragaria chiloensis和Fragaria virginiana雜交而得。由于八倍體草莓品種Fragaria × ananassa的基因的多樣性和高度的雜合性，使其在世界范圍內(nèi)具有廣泛的分布區(qū)域，成為具有高度適應(yīng)性的栽培品種［2］。

草莓紅中柱根腐病又叫草莓紅心根腐病，是冷涼和土壤潮濕地區(qū)草莓的主要病害，水旱輪作田和老產(chǎn)區(qū)發(fā)病偏重，已經(jīng)成為草莓病害中難以防治的根部毀滅性病害之一。此病害主要是由宿主特異性的草莓疫霉菌侵染導(dǎo)致，根系先從幼根尖端開始變暗變軟，解剖根部發(fā)現(xiàn)其根部的中柱變成紅褐色并且腐爛，后期嚴(yán)重時(shí)整條根干枯，地上部葉片變黃或萎蔫，最后全株倒塌枯死?；疾≈仓甑纳L(zhǎng)發(fā)育受到了嚴(yán)重阻礙，極大的影響了草莓的產(chǎn)量。

1 草莓紅中柱根腐病的發(fā)現(xiàn)及現(xiàn)狀

1940年，Hickman［3］報(bào)道了一種新的草莓土傳病害，文章中稱在英格蘭南部和西南地區(qū)發(fā)現(xiàn)了草莓紅中柱根腐病，初步證實(shí)引發(fā)這種病害的病原菌為疫霉菌Phytophthora fragariae。1949年，在日本靜岡市也發(fā)現(xiàn)了小范圍的草莓紅中柱根腐病，這里的草莓通常種植在干旱的水稻田里。自發(fā)現(xiàn)之后，紅中柱病根腐在靜岡市的草莓種植區(qū)內(nèi)快速傳播，表現(xiàn)出癥狀的草莓植株，其根部都浸泡在水中，經(jīng)檢測(cè)根部含有大量的疫霉菌孢子囊。實(shí)驗(yàn)結(jié)果還發(fā)現(xiàn)，被感染的根部還可以分離出除疫霉菌之外的其他土傳病原菌。例如，尖孢鐮刀菌（Fusarium oxysporum）、立枯絲核菌（Rhizoctonia solani）等。不過(guò)實(shí)驗(yàn)證實(shí)，草莓紅中柱根腐病僅僅是由疫霉菌感染所引起的，并且通過(guò)生理生化鑒定引起病害的疫霉菌為Phytophthora fragariae Hickman［4］。

草莓紅中柱根腐病一旦發(fā)生，其發(fā)展速度驚人，若不采取措施并在短短幾年之內(nèi)就會(huì)毀滅整個(gè)草莓的種植區(qū)域，可以說(shuō)紅中柱根腐病是導(dǎo)致草莓果實(shí)減產(chǎn)的主要原因之一［5］。因此，在歐盟、歐洲和地中海植物保護(hù)組織、美國(guó)、澳大利亞、新西蘭和中國(guó)等國(guó)家和地區(qū)，草莓紅中柱根腐病很早就已經(jīng)被官方認(rèn)定為檢疫性植物病害。草莓紅中柱根腐病在土壤溫度低、濕度高的條件下容易發(fā)病，地溫6-10℃是發(fā)病的最適溫度，可以稱其為低溫型病害。如果地溫高于25℃則不會(huì)發(fā)病，一般來(lái)說(shuō)春秋多雨年份易發(fā)病，低洼地區(qū)或者排水不良、大水溫灌的地塊發(fā)病會(huì)更重。

20世紀(jì)80年代，我國(guó)草莓種植業(yè)初具規(guī)模，此后發(fā)展十分迅速，形成了很多規(guī)?；a(chǎn)的地區(qū)，分布于山東、河北、遼寧、江蘇和山西等省。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，我國(guó)很多草莓種植區(qū)都有此病發(fā)生。2005年，草莓紅中柱根腐病在煙臺(tái)地區(qū)大棚草莓栽培中普遍發(fā)生，植株發(fā)病率5%-30%，而感病的草莓植株幾乎沒(méi)有產(chǎn)量［6］。2007年，在江西省宜春市草莓種植區(qū)調(diào)查顯示，草莓紅中柱根腐病的發(fā)病率高達(dá)20%-40%，有些田塊則發(fā)生毀滅性危害［7］。

2 草莓紅中柱根腐病的癥狀

2.1 大田癥狀

對(duì)于任何一種作物，能否制定有效地有害生物綜合治理策略關(guān)鍵取決于對(duì)于疾病的精準(zhǔn)診斷。所以，治理草莓紅中柱根腐病的首要條件就是精確判斷草莓植株是否患病。

根據(jù)資料和田間觀察，當(dāng)草莓出現(xiàn)生長(zhǎng)發(fā)育受阻、植株萎蔫倒塌時(shí)，很有可能已經(jīng)感染了紅中柱根腐病（圖1）。此病是一種傳統(tǒng)的土傳病害，與其他常見的土傳病害相比較，疫霉菌引發(fā)的紅中柱根腐病在田間癥狀上有較為明顯的區(qū)別。根據(jù)資料比較了草莓植株在被疫霉菌、尖孢鐮刀菌和大麗輪枝菌（Verticillium dahliae）3種土傳病原菌感染后的癥狀。結(jié)果顯示，這3種病原菌都能引發(fā)植株的生長(zhǎng)緩慢、發(fā)育遲緩、葉片萎蔫且倒塌等癥狀，嚴(yán)重時(shí)都會(huì)導(dǎo)致植株死亡。草莓紅中柱根腐病不同于其他兩種土傳病害之處在于：第一，植株發(fā)病后，葉片逐漸失去綠色的光澤，萎蔫速度很快，新老葉片幾乎是一同萎蔫；第二，感病后，將植株根部挖出，發(fā)現(xiàn)患病根部明顯變軟和腐爛，側(cè)根數(shù)量較少，解剖根部會(huì)發(fā)現(xiàn)根部中芯呈紅褐色；第三，此病的發(fā)生通常和過(guò)于潮濕的土壤條件有關(guān)，這一特點(diǎn)主要取決于病原菌的生長(zhǎng)特性。

圖1 草莓紅中柱根腐病癥狀

在草莓感染紅中柱根腐病的所有癥狀中，最直接的證據(jù)就是患病草莓的根部癥狀。這里要明確的是中柱的概念，蕨類以上的高等植物，其根、莖、葉有作為輸導(dǎo)或支持器官的維管束，把內(nèi)皮層以內(nèi)的基本組織和維管束綜合視為一個(gè)結(jié)構(gòu)單位，稱為中柱。觀察解剖后患病植株根部，發(fā)現(xiàn)腐爛根部的中柱（中芯）是紅褐色，而健康根部的中柱則是黃白色，這一癥狀是紅中柱根腐病的有力證據(jù)，是明顯區(qū)別于其他病癥的特點(diǎn)。所以，如果要精確判斷草莓紅中柱根腐病，必須要將根部切開鑒定，不能僅僅依靠田間癥狀，應(yīng)該將二者結(jié)合起來(lái)進(jìn)行病情診斷。在表1中詳細(xì)總結(jié)了紅中柱根腐病癥狀與健康草莓植株的對(duì)比，為病情判斷提供了依據(jù)。

表1 健康草莓植株和患病植株的比較

2.2 盆栽實(shí)驗(yàn)的癥狀

草莓盆栽實(shí)驗(yàn)的癥狀判斷主要依據(jù)就是根部，需要將植株根部進(jìn)行解剖后再診斷。一般會(huì)將發(fā)病根部的比例進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，根據(jù)比例的大小進(jìn)行病情指數(shù)的劃分，比例越大，病情指數(shù)越高［9］。

3 病原菌生物學(xué)特性、檢測(cè)方式及基因組研究

3.1 疫霉菌生物學(xué)特性

草莓紅中柱根腐病是一種低溫型病害，在土壤溫度低、濕度高的條件下容易發(fā)病，造成這種現(xiàn)象的根本原因在于其病原菌的特性。

草莓紅中柱根腐病是由草莓疫霉菌侵染引起，最早命名為Phytophthora fragariae Hickman，后面由于變種的出現(xiàn)，現(xiàn)在多用P. fragariae var. fragariae來(lái)給草莓疫霉菌命名。草莓疫霉菌屬于鞭毛菌亞門（Mastigomycotina）、卵菌綱（Oomycetes）、霜霉目（Peronosporales）、腐霉科（Pythiaceae）、疫霉屬（Phytophthora）。疫霉菌屬是一類具有毀滅性的植物病原菌，減少植株產(chǎn)量，破壞自然生態(tài)系統(tǒng)［10］。疫霉菌屬種大概包括超過(guò)100種［11］，這一數(shù)字還在不斷增加。

卵菌綱和常見的真菌有些明顯不同［14］。常見的絲狀真菌是單倍體，細(xì)胞有隔膜，細(xì)胞壁的主要成分是幾丁質(zhì)；而卵菌綱的真菌是二倍體，細(xì)胞無(wú)隔膜，細(xì)胞壁的成分主要包括1，3-b葡聚糖，還有一些1，6-葡聚糖和1，4-b葡聚糖［15］。目前市場(chǎng)上大多數(shù)的農(nóng)藥都是針對(duì)幾丁質(zhì)和甾醇合成的，所以對(duì)于卵菌綱病菌引起的病害，其控制效果并不明顯。

草莓疫霉菌以休眠的厚壁孢子形式存活在土壤中。春季，當(dāng)土壤條件處于寒冷潮濕的時(shí)候，部分孢子開始萌發(fā)形成孢子囊，后者充滿了具有侵染性的游動(dòng)孢子。當(dāng)游動(dòng)孢子被釋放到水飽和土壤中后，部分孢子在化學(xué)感應(yīng)的指引下，利用尾巴游動(dòng)到最近的草莓根尖（短距離）；另外一部分游動(dòng)孢子則運(yùn)動(dòng)到土壤表面，通過(guò)地表徑流被帶到相對(duì)較遠(yuǎn)的地方。游動(dòng)孢子侵染草莓根尖后，疫霉菌就會(huì)在根部定殖，引發(fā)紅色中柱的癥狀。同時(shí)，新的孢子囊會(huì)沿著根部受感染的部分快速生長(zhǎng)，釋放更多的游動(dòng)孢子到土壤中，當(dāng)土壤中水分充足時(shí)，溫度適宜時(shí)（一般是4-25℃之間，7-15℃時(shí)孢子更加有活力），游動(dòng)孢子又會(huì)去感染更多的根，因此加速了紅中柱根腐病的病情。所以說(shuō)水旱輪作的地區(qū)更容易被疫霉菌感染，因?yàn)榇祟愋偷耐寥乐泻亢艽?，疫霉菌更容易萌發(fā)，孢子更容易通過(guò)地下水去感染更多的草莓植株。

1993年，Milholland等［16］敘述了草莓疫霉菌的感染草莓根部的過(guò)程，實(shí)驗(yàn)選取了3個(gè)草莓品種Beauty（易感型）、Surecrop（中間）和Climax（高抗），利用草莓疫霉菌菌株P(guān)f-2對(duì)3個(gè)品種進(jìn)行感染，在接種后的2、4、6、8及10 d之后顯微鏡下仔細(xì)觀察。通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，疫霉菌最容易感染的地方是草莓根尖10 mm內(nèi)（根冠后的分生區(qū)域）。對(duì)于易感品種Beauty，2 d后在根尖10 mm之后檢測(cè)到菌絲的存在，6 d后擴(kuò)展到40 mm處并在距根尖30 mm出觀察到游動(dòng)孢子，8 d后在根部定殖，10 d后在其感染根部每5 mm的片段最高科檢測(cè)出25個(gè)卵原孢子；而實(shí)驗(yàn)中高抗品種Climax則能夠完全抵抗疫霉菌的侵染，在其根部并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)感染的菌絲；介于二者之間的抗性品種Surecrop，比易感品種晚2 d觀察到菌絲的生長(zhǎng)，并且菌絲在其根部定殖和生長(zhǎng)的速度都較緩慢，10 d后在距根尖40 mm處發(fā)現(xiàn)菌絲，在30 mm處發(fā)現(xiàn)游動(dòng)孢子，但是并沒(méi)有觀察到孢子囊。

從上述實(shí)驗(yàn)中，不僅可以了解疫霉菌侵染草莓根部的過(guò)程，還可以得出一個(gè)結(jié)論：抗性品種在預(yù)防土傳病害上有著巨大優(yōu)勢(shì)，而培育抗性品種將會(huì)是草莓種植業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)方向之一。草莓疫霉菌具有很強(qiáng)的宿主特異性，一般只侵染草莓植株，對(duì)于其他品種幾乎沒(méi)有侵染性。如果土壤條件不合適，疫霉菌的菌絲會(huì)變成厚垣孢子休眠，后者可以在土壤中存活很多年，一旦等待時(shí)機(jī)成熟，就會(huì)再次萌發(fā)。所以預(yù)防紅中柱根腐病發(fā)生的首要條件就是要保證草莓的種植環(huán)境，一般選擇地勢(shì)較高、排水良好、透氣好和土質(zhì)疏松的土壤環(huán)境，盡量避免將草莓種植在地勢(shì)低洼、排水不良的地方。其實(shí)這也從另外一方面解釋了目前草莓種植多采用基質(zhì)栽培的原因。

3.2 檢測(cè)方式

早期的疫霉菌檢測(cè)方法，主要是通過(guò)前面介紹的紅中柱根腐病癥狀來(lái)進(jìn)行判斷，而目前檢測(cè)病原菌P. fragariae的方法基本是以PCR為基礎(chǔ)進(jìn)行改良，從而找到合適有效靈敏度高的PCR檢測(cè)實(shí)驗(yàn)方法。

表2總結(jié)了使用率較高的幾種方法［17］，包括巢式PCR、PCR-ELISA、實(shí)時(shí)定量PCR、巢式實(shí)時(shí)定量PCR和傳統(tǒng)的PCR方法等。傳統(tǒng)的PCR方法［18，19］是開發(fā)疫霉菌的不同單拷貝基因和rDNA沉默區(qū)，但是傳統(tǒng)方法在檢測(cè)靈敏度上可能有些欠缺，會(huì)出現(xiàn)矛盾的結(jié)果。還有人用RAS-like 和 TRP1 genes開發(fā)出一套針對(duì)草莓疫霉菌特異性的PCR引物對(duì)［18］，經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)改進(jìn)的引物比報(bào)道的其他單循環(huán)PCR要更加靈敏。相比較之下，實(shí)時(shí)定量PCR和巢式實(shí)時(shí)定量PCR是靈敏度較高的兩種檢測(cè)方法?；趎ested PCR的檢測(cè)方法是單循環(huán)PCR靈敏度的1 000-10 000倍［20］。使用了熒光探針可以檢測(cè)到病原菌0.1 fg的 DNA含量。實(shí)驗(yàn)證實(shí)使用Molecular BeaconTM和TaqManTM探針的效果一樣。同時(shí)，普通巢式PCR也能成功的檢測(cè)到草莓組織中的病原菌［21］，靈敏度是單循環(huán)PCR的1 000-10 000倍，較多人使用此方法。而PCR-ELISA方法［22］比較少報(bào)道，也可以用于檢測(cè)，但是這種方法不推薦用于鑒定性的檢測(cè)中，因?yàn)槠潇`敏度較低，僅僅相當(dāng)于凝膠電泳和溴化乙錠-溴化凝膠染色的靈敏度［17］。

在實(shí)驗(yàn)中，可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要以及實(shí)驗(yàn)室客觀條件選擇合適的檢測(cè)手段，由于疫霉菌的宿主特異性，還有其生長(zhǎng)萌發(fā)條件的局限性，限制了相關(guān)的分子研究，能查到的文獻(xiàn)比起其他的土傳病害來(lái)說(shuō)數(shù)量較少。

3.3 疫霉菌的基因組

2015年，草莓疫霉菌的基因組序列公布，這一有價(jià)值的生物信息學(xué)數(shù)據(jù)可以幫助我們了解病原菌的致病機(jī)理和宿主特性，有助于進(jìn)行更深入的研究［5］，用于分析的草莓疫霉菌來(lái)自荷蘭的菌種保藏中心。草莓疫霉菌的全基因組大小是73.68 Mb，GC覆蓋率為53.25%，總共有18 692個(gè)蛋白質(zhì)編碼基因。

草莓疫霉菌基因組的公布是對(duì)于鑒定病菌的致病性和進(jìn)化地位的分子機(jī)制有著重要的價(jià)值，也有助于發(fā)現(xiàn)新的致病基因和無(wú)毒基因進(jìn)行疫霉菌的宿主特異性鑒定，同樣還有助于發(fā)掘疫霉菌殺菌劑的目標(biāo)靶點(diǎn)，為將來(lái)防治病害提供分子學(xué)的理論基礎(chǔ)，希望被用到分子輔助育種當(dāng)中，發(fā)揮出更好的作用。

4 草莓紅中柱根腐病的防治

目前對(duì)已經(jīng)患病植株沒(méi)有特別有效的治療手段，所以對(duì)于草莓紅中柱根腐病管理的策略重點(diǎn)在于預(yù)防措施。有害生物綜合治理方法是將抗病植株培養(yǎng)、對(duì)感染的土壤進(jìn)行預(yù)處理、多種栽培管理方法等組合起來(lái)，共同達(dá)到防治草莓紅中柱根腐病的目的，減少此病害帶來(lái)的巨大損失［23］。

4.1 種植環(huán)境的選擇

由于草莓疫霉菌的游動(dòng)孢子在土壤水飽和狀態(tài)下會(huì)更加活躍，所以草莓種植的關(guān)鍵技術(shù)就是土壤排水問(wèn)題。草莓不應(yīng)該種植在低洼地或者黏重土壤中，避免在水分容易聚集又難以排掉的土壤中種植草莓，排水良好、土質(zhì)疏松、透氣性好的種植環(huán)境是首選。

為了盡可能降低紅中柱根腐病的發(fā)生，不在發(fā)生過(guò)此病的土壤中再次種植草莓，因?yàn)椴葺呙咕纳婺芰Ψ浅?qiáng)，能在土壤中存活多年。如果此條件不容易實(shí)現(xiàn)，可以將草莓的種植提高10 cm，這樣草莓根系就會(huì)生長(zhǎng)在病原菌最活躍地區(qū)的上面，紅中柱根腐病的嚴(yán)重程度會(huì)顯著降低；若是用基質(zhì)種植，基質(zhì)的高度需要達(dá)到25 cm，保證草莓根系在水位之上，這樣也能防止病原菌的侵染。

雖然疫霉菌存活時(shí)間長(zhǎng)，但是其萌發(fā)感染需要的生長(zhǎng)條件也是比較苛刻的，如果能保持良好的種植環(huán)境，在很大程度上就能避免病害的發(fā)生。盡管現(xiàn)在一些草莓種植大戶會(huì)選擇基質(zhì)栽培，但是地栽草莓種植戶也是大量存在的，所以選擇合適的土壤環(huán)境是其必須達(dá)到的首要條件，這樣就可以從源頭上避免病原菌的萌發(fā)及繁殖。

4.2 利用分子標(biāo)記選擇抗性品種

草莓疫霉菌抗性植株的發(fā)現(xiàn)、發(fā)展和栽培是控制草莓疫霉菌最有效的方法，分子標(biāo)記輔助育種是有效并且快速的篩選抗性品種的一種手段，而成功的在草莓體內(nèi)找到關(guān)鍵的抗性基因是首要條件。

最初，草莓植株對(duì)于疫霉菌的抗性被認(rèn)為是通過(guò)多基因遺傳而獲得［24］，但是后來(lái)又有人發(fā)現(xiàn)，草莓植株的抗性基因和病原菌的非致病基因是通過(guò)基因-基因模式相互作用的［25］，報(bào)道稱至少有5個(gè)不同的抗性基因（R1-R5）和相應(yīng)的非致病基因（Avr1-Avr5）存在，并且主要抗性基因Rpf1被成功的分離［26］。還有研究用Bulked segregant analysis（BSA）分離全體分組分析法鑒定了和Rpf1基因連鎖的7個(gè)隨機(jī)擴(kuò)增多態(tài)性DNA標(biāo)記［27］，但是由于RAPD標(biāo)記很難重復(fù)，因此有實(shí)驗(yàn)在RAPD標(biāo)記的基礎(chǔ)上構(gòu)建了與抗性基因Rpf1連鎖的SCAR標(biāo)記，利用比標(biāo)記來(lái)檢測(cè)草莓植株體內(nèi)是否存在抗性基因Rpf1。存在抗性基因的被認(rèn)為是抗病品種，不存在的則認(rèn)為是易感品種，將這兩種品種在實(shí)驗(yàn)室和田間分別雜交育苗，分析后代發(fā)現(xiàn)抗病品種和易感品種的比例是1∶1［23］。

抗性基因Rpf1的分子標(biāo)記還在不斷的被挖掘，結(jié)合已經(jīng)公布的草莓疫霉菌基因組序列，有助于我們快速準(zhǔn)確的進(jìn)行草莓抗性品種的育種工作。

4.3 種植前的土壤處理

由于草莓疫霉菌可以在土壤中存活多年，如果能夠采取一定的方法將土壤中的病原菌殺死，就可以達(dá)到防治病害的效果。

早些時(shí)候人們采用化學(xué)方式對(duì)土壤進(jìn)行處理，最早使用過(guò)溴化甲烷和三氯硝基甲烷［28］，取得了良好的效果，一度成為防治草莓土傳病害的主要手段。后因溴化甲烷對(duì)臭氧層有危害，許多國(guó)家禁止使用，故將其淘汰。于是出現(xiàn)了三氯硝基甲烷、氯化苦和異硫氰酸甲酯產(chǎn)物（如棉隆或者威百畝）等替代品，一般都采取提高種植床的高度，將化學(xué)試劑通過(guò)滴灌注入到土壤中以達(dá)到殺死病原菌的目的［29］。

隨著保護(hù)環(huán)境意識(shí)的提高，一些處理土壤的非化學(xué)方法開始興起，如土壤高溫蒸汽消毒，此方法能夠用高溫快速殺死病原菌，起到良好的防治作用。但是，在大部分情況下，能夠采用此方法的土壤環(huán)境需要具備一定的條件，并不是所有的土壤環(huán)境都適合用此方法。

有實(shí)驗(yàn)［30］將化學(xué)方法和非化學(xué)方法處理土壤的結(jié)果進(jìn)行了比較發(fā)現(xiàn)，土壤高溫蒸汽消毒效果最好，能將土壤中的草莓疫霉菌、大麗輪枝菌、立枯絲核菌3種病原菌完全殺死，而其余的5種化學(xué)方法，只有Dazomet棉隆能達(dá)到同樣的效果，其他幾種都不能將這3種菌同時(shí)殺死。仔細(xì)分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果還發(fā)現(xiàn)，疫霉菌和其他兩種菌存在差異，能夠殺死疫霉菌的化學(xué)試劑并不能完全抑制其他兩種菌，反之亦然，而且在對(duì)照組中，疫霉菌的感染率明顯要比其他兩種菌高出很多。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)了防治紅中柱根腐病的必要性，因?yàn)橐呙咕哂袠O大的危害性，感染速度很快，而且一般的化學(xué)試劑對(duì)其不起作用，所以必須在土壤選擇及處理、抗性品種的培育方面下功夫，才能達(dá)到良好的防治效果。

4.4 生物防治

生物防治是管理植物土傳病害很重要的一個(gè)手段，也是目前土傳病害研究的熱點(diǎn)之一，包括生防菌的分離篩選鑒定，實(shí)驗(yàn)室拮抗機(jī)理研究、大田拮抗效果和微生物制劑的開發(fā)等。

表2 檢測(cè)草莓疫霉菌的8種方法

已經(jīng)有多種微生物被證實(shí)對(duì)草莓疫霉菌有拮抗作用，如解淀粉芽孢桿菌（Bacillus amyloliquefaciens）、熒光假單胞菌（Pseudomonas fluorescens）、叢枝根菌（Arbuscular mycorrhiza）等。但是由于實(shí)驗(yàn)室的環(huán)境較為理想，所以很多拮抗菌在田間的應(yīng)用效果不如實(shí)驗(yàn)室的效果好。解淀粉芽孢桿菌（G-V1）和熒光假單胞菌（2R1-7）在溫室盆栽實(shí)驗(yàn)中對(duì)草莓疫霉菌的抑制率能夠與化學(xué)藥劑的抑制率持平，可以達(dá)到59%；但是在大田試驗(yàn)（人工感染）中，二者的抑制率降到45%，而且在第2年時(shí)，只有解淀粉芽孢桿菌（G-V1）能夠抑制紅中柱根腐病，不過(guò)抑制率更低。同時(shí)，在另外一組大田實(shí)驗(yàn)（自然感病）中發(fā)現(xiàn)兩種拮抗菌混合使用，抑制紅中柱根腐病的效果更佳，最高能達(dá)到50%［31］。實(shí)驗(yàn)表示，叢枝真菌可以有效地抑制草莓疫霉菌的生長(zhǎng)，無(wú)論體內(nèi)實(shí)驗(yàn)還是體外實(shí)驗(yàn)，其在根部定殖后可以顯著減少草莓根部的疫霉菌孢子，隨著時(shí)間的增加，減少量越大，72 h后減少了80%左右［32］。

生物防治有很多優(yōu)勢(shì)，無(wú)毒無(wú)害、不損傷土壤環(huán)境，而且一些拮抗菌還具有促進(jìn)植物生長(zhǎng)的作用，所以微生物制劑的應(yīng)用得到越來(lái)越多的重視。但是，微生物防治存在著一些劣勢(shì)，微生物是在土壤環(huán)境中發(fā)揮作用，由于土壤環(huán)境的復(fù)雜多變，微生物的作用也會(huì)因土壤條件的變化而受到影響。最重要的一點(diǎn)是，微生物作用的關(guān)鍵是“防”，在病害還未發(fā)生時(shí)起到防護(hù)作用，定殖在植物根部或者根際周圍的土壤中，從而保護(hù)植株根部不被侵染，維持土壤微生物環(huán)境的健康，不讓病原菌大量繁殖。一旦病原菌在土壤中大量繁殖，或者病原菌已經(jīng)侵染到植株根部，那么此時(shí)拮抗微生物的作用可能就遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如化學(xué)試劑。盡管很多人意識(shí)到生物防治的重要性，但是由于實(shí)際問(wèn)題，大面積的推廣應(yīng)用還是困難重重，需要多方面的共同努力。

4.5 總結(jié)

對(duì)于防治草莓紅中柱根腐病的各種措施，在種植時(shí)主要從兩個(gè)方面考慮。

如果是首次種植草莓，要注意選擇合適的種植環(huán)境，無(wú)論是地栽還是基質(zhì)栽培都需要達(dá)到排水良好、土質(zhì)疏松、透氣性好的目標(biāo)。此外，草莓品種的挑選還需要注意，挑選健康的無(wú)污染的草莓苗進(jìn)行種植，首選抗病品種。在種植過(guò)程中杜絕一切可能的污染源出現(xiàn)，嚴(yán)格管理。

如果草莓種植地是再植的，必須要選擇有抗性的草莓品種，同時(shí)還要進(jìn)行土壤的前處理，根據(jù)土壤環(huán)境的客觀條件選擇合適的處理方式，如蒸汽、日曬和微生物防治等，在實(shí)際的處理過(guò)程中，可以將多種方式聯(lián)合使用，會(huì)達(dá)到更好的效果。種植期間的管理同樣要注意避免一切可能的污染源出現(xiàn)。

5 展望

草莓紅中柱根腐病是草莓根腐病的一類，后者是草莓土傳病害中重要的病害，已報(bào)道的引起后者的病原菌達(dá)20多種，尖刀鐮孢菌、腐皮鐮刀菌（Fusarium solani）、鏈格孢屬（Alternaria）、炭疽桿菌（Bacillus anthraci）、疫霉菌屬、瓜果腐霉（Pythium aphanidermatum）、立枯絲核菌和大麗輪枝菌等。土壤環(huán)境的復(fù)雜性、病原菌的多樣性及之間的關(guān)聯(lián)性，加大了對(duì)于草莓根腐病研究的困難，也提高了對(duì)生產(chǎn)中防治措施的要求。因此，未來(lái)對(duì)于草莓紅中柱根腐病的研究需要考慮整體的大環(huán)境。上述病原菌之間很可能存在著一些關(guān)聯(lián)，不同的病原菌組合可能有不同的感染方式，包括感染的時(shí)間、順序和強(qiáng)度都會(huì)改變，這將會(huì)是病原菌感染機(jī)理的研究熱點(diǎn)，對(duì)于生產(chǎn)實(shí)踐要在理論研究的基礎(chǔ)上多思考，在種植過(guò)程中采用多種防治措施，最大限度的降低草莓被感染的幾率，只有利用好基礎(chǔ)研究為生產(chǎn)實(shí)踐服務(wù)，才能在草莓生產(chǎn)過(guò)程中達(dá)到最好的防治效果，獲得更好的經(jīng)濟(jì)效益。

［1］Dimeglio LM, Staudt G, Yu H, et al. A phylogenetic analysis of the genus Fragaria（strawberry）using intron-containing sequence from the ADH-1 gene. ［J］. PLoS One, 2014, 9（7）：454-455.

［2］Mohamed AW, J?cz T, Korbin M. The history if genome mapping in Fragaria spp. ［J］. Journal of Horticultural Research, 2014, 22（2）：93-103.

［3］Hickman CJ. The red core root disease of the strawberry caused by Phytophthora fragariae n. sp. ［J］. Journal of Pomology, 1940：89-118.

［4］ Morita H. Red stele root disease of strawberry caused by Phytophthora fragariae［J］. Japanese Journal of Phytopathology, 1965, 30（5）：239-245.

［5］Gao R, Cheng Y, Wang Y, et al. Genome sequence of Phytophthora fragariae var. fragariae, a quarantine plant-pathogenic fungus［J］. Genome Announcements, 2014, 3（2）：25-30.

［6］李紅斌. 草莓紅中柱根腐病識(shí)別與綜合防治技術(shù)［J］. 浙江農(nóng)業(yè)科學(xué), 2016, 57（3）：376-377.

［7］王玉民, 陳奇強(qiáng), 朱紅梅. 草莓紅中柱根腐病原致病性及殺菌劑毒力測(cè)定［J］. 安徽科技學(xué)院學(xué)報(bào), 2014, 28（6）：15-18.

［8］Manici LM, Caputo F, Baruzzi G. Additional experiences to elucidate the microbial component of soil suppressiveness towards strawberry black root rot complex［J］. Annals of Applied Biology, 2005, 146（146）：421-431.

［9］ van de Weg WE, Wassenaar LM, van de Lindeloof CPJ. Inheritance of resistance to Phytophthora fragariae Hickman in strawberry［J］. Euphytica, 1989, 42（42）：25-30.

［10］Meng Y, Zhang Q, Ding W, et al. Phytophthora parasitica：a model oomycete plant pathogen. ［J］. Mycology, 2014, 5（2）：43-51.

［11］Kroon LP, Brouwer H, de Cock AW, et al. The genus Phytophthora anno 2012［J］. Phytopathology, 2012, 102（4）：348-64.

［12］Haas BJ, Kamoun S, Zody MC, et al. Genome sequence and analysis of the Irish potato famine pathogen Phytophthora infestans［J］. Nature, 2009, 461（7262）：393-398.

［13］Grünwald NJ, Garbelotto M, Goss EM, et al. Emergence of the sudden oak death pathogen Phytophthora ramorum［J］. Trends in Microbiology, 2012, 20（3）：131-138.

［14］ Bertier L, Leus L, D’Hondt L, et al. Host adaptation and speciation through hybridization and polyploidy in Phytophthora［J］. PLoS One, 2013, 8（12）：e85385.

［15］Latijnhouwers M, de Wit PJ, Govers F. Oomycetes and fungi：similar weaponry to attack plants［J］. Trends in Microbiology, 2003, 11（10）：462-469.

［16］Milholland RD, Daykin ME. Colonization of roots of strawberry cultivars with different levels of susceptibility to Phytophthora fragariae［J］. Phytopathology, 1993, 83（5）：538-542.

［17］Mirmajlessi SM, Destefanis M, Gottsberger RA, et al. PCR-based specific techniques used for detecting the most important pathogens on strawberry：a systematic review［J］. Systematic Reviews, 2015, 4（1）：1-11.

［18］St?ger A, Ruppitsch W. A rapid and sensitive method for the detection of Xanthomonas fragariae, causal agent ofangular leafspot disease in strawberry plants［J］. Journal of Microbiological Methods, 2004, 58（2）：281-284.

［19］Grootveld M, Algeo D, Silwood CJL, et al. Development of a DNA-based method for detection and identification of Phytophthora species［J］. Australasian Plant Pathology, 2006, 35（2）：147-159.

［20］ Bonants PJM, Gent-Pelzer MPEV, Hooftman R, et al. A combination of baiting and different PCR formats, including measurement of real-time quantitative fluorescence, for the detection of Phytophthora fragariae, in strawberry plants［J］. European Journal of Plant Pathology, 2004, 110（7）：689-702.

［21］Surhone LM, Tennoe MT, Henssonow SF, et al. Xanthomonas fragariae［J］. Eppo Bulletin, 2006, 36（1）：135-144.

［22］López MM, Llop P, Olmos A, et al. Are molecular tools solving the challenge posed by detection of plant pathogenic bacteria and viruses?［J］. Current Issues in Molecular Biology, 2008, 11：13-146.

［23］Gelvonauskiene D, Rugienus R, Siksnianas T, et al. Screening of apple and strawberry plants carrying fungal disease resistance oligogenes using molecular markers［J］. Agriculture, 2007, 94（4）：139-145.

［24］Scott DH, Draper AD, Galletta GJ. Breeding strawberries for red stele resistance［J］. Plant Breeding Reviews, 2011, 2：195-214.

［25］van de Weg WE. Cultivar-race interactions of the strawberry-Phytophthora fragariae system with regard to a gene-for-gene mode［C］. Acta Hortic, 1989, 265：203-206.

［26］van de Weg WE. A gene-for-gene model to explain interactions between cultivars of strawberry and races of Phytophthora fragariae var fragariae［J］. Theoretical & Applied Genetics, 1997, 94（3-4）：445-451.

［27］Haymes KM, Henken B, Davis TM, et al. Identification of RAPD markers linked to a Phytophthora fragariae resistance gene（Rpf1）in the cultivated strawberry［J］. Theoretical & Applied Genetics, 1997, 94（8）：1097-1101.

［28］Johnson HJr, Holland AH, Paulus AO, et al. Soil fumigation found essential for maximum strawberry yields in southern Alifornia［J］. California Agriculture, 1962, 16（10）：5-6.

［29］Koike ST, Gordon TR. Management of Fusarium wilt of strawberry［J］. Crop Protection, 2015, 73：67-72.

［30］Adela B, Alina I, Cristina P. Prevention and control of strawberry cultivars root diseases［J］. Fruit Growing Research, 2013, XXIX.

［31］Anandhakumar J, Zeller W. Biological control of red stele（Phytophthora fragariae, var. fragariae）and crown rot（P. cactorum）disease of strawberry with rhizobacteria［J］. Journal of Plant Diseases & Protection, 2008, 115（2）：49-56.

［32］Norman JR, Hooker JE. Sporulation of Phytophthora fragariae shows greater stimulation by exudates of non-mycorrhizal than by mycorrhizal strawberry roots［J］. Mycological Research, 2000, 104（5）：1069-1073.

（責(zé)任編輯 狄艷紅）

Research Advance on the Red Stele Root Rot of Strawberry

CHEN Zhe HUANG Jing ZHAO Jia LIANG Hong
（Biotechnology Research Center，Shanxi Academy of Agriculture Science，Taiyuan 030031）

The red stele root rot of strawberry is caused by infection of Phytophthora fragaria with strong host specificity. Its incidence is increasing year by year，especially the strawberries in the whole continuous cropping field might be destroyed if serious red stele root rot would erupt，which has become one of the main challenges in strawberry production. This article reviews the recent knowledge of red stele root rot，including its discovery，hazards，biology and molecular detection methods of pathogens，the characteristics，and control methods. Finally，the prospects are forecasted to provide some references and theoretical basis for further study.

strawberry；red stele root rot；Phytophthora fragaria；disease control

10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2017.03.006

2016-06-27

山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院攻關(guān)項(xiàng)目（YGG1414），山西省科技自主創(chuàng)新能力提升項(xiàng)目（2015zzcx-22），山西省基礎(chǔ)應(yīng)用研究項(xiàng)目（201601D202062）

陳哲，女，助理研究員，碩士研究生，研究方向：拮抗微生物及抑菌物質(zhì)開發(fā)；E-mail：changer0006@163.com

梁宏，副研究員，研究方向：微生物學(xué)；E-mail：lh1964@126.com