花生黑腐病研究進(jìn)展

羅梅陳欣瑜尤立謙袁匯濤董章勇

(1.仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院植物健康創(chuàng)新研究院，廣東 廣州 510225；2.仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院農(nóng)業(yè)與生物學(xué)院，廣東 廣州 510225)

花生(Arachis hypogaea L.)是我國重要的油料作物和經(jīng)濟(jì)作物。隨著花生種植效益的不斷增加，我國花生播種面積也在逐年增加[1]，花生品種資源也不斷在豐富。一直以來，花生病害都是影響花生產(chǎn)業(yè)產(chǎn)量和質(zhì)量的重要因素。

花生黑腐病(Cylindrocladium black rot of peanut，簡稱CBR)是一種由冬青麗赤殼菌(Calonectria ilicicola)(無性態(tài)為寄生柱帚霉，Cylindrocladium parasiticum)侵染引起的花生病害[2]。自2009年我國報(bào)道以來，目前已經(jīng)在廣東、福建、云南、浙江等多個(gè)省份發(fā)生，廣東省大部分花生產(chǎn)區(qū)均發(fā)現(xiàn)了該病害。本文對該病害的研究進(jìn)行了綜述。

1 癥狀與病原菌的形態(tài)特征

花生黑腐病是由冬青麗赤殼菌侵染引起的花生病害。該病原菌可侵染危害花生植株地下部的果針、根系、果莢及莖基部等。侵染部位感病后變黑甚至腐爛，發(fā)病嚴(yán)重時(shí)地上部的葉片表現(xiàn)出萎焉甚至枯萎的癥狀，最后整個(gè)植株枯萎，嚴(yán)重的甚至死亡。在發(fā)病嚴(yán)重且環(huán)境較潮濕的條件下，植株莖基部可產(chǎn)生橙紅色的子囊果[2]。

冬青麗赤殼菌屬于子囊菌門(Ascomycota)盤菌亞門(Pezizomycotina)糞殼菌綱(Sordariomycetes)肉座菌目(Hypocreales)叢赤殼科(Nectriaceae)麗赤殼屬(Calonectria)；子囊殼橙紅色或紅褐色，卵圓形或近球形，單生或聚生，大小為(300～500)μm×(280～400)μm；子囊棍棒狀，內(nèi)含8個(gè)子囊孢子；子囊孢子紡錘形，直或稍彎，無色透明，兩端鈍圓，具1～3個(gè)隔膜，隔膜處稍有縊縮，大小為(30～85)μm×(5～9.5)μm；微菌核黑褐色，壁厚；分生孢子梗與寄主植物表面呈直角，無色，規(guī)則重復(fù)二叉或三叉分支，每端有2～4個(gè)小梗；大型分生孢子圓柱狀，無色透明，具1～3個(gè)隔膜，隔膜處縊縮不明顯，大小為(38～68)μm×(4～5)μm；泡囊棍棒狀，寬5～10μm[2,3]。

2 分布與寄主范圍

1966年，花生黑腐病最早在美國喬治亞州的花生產(chǎn)區(qū)報(bào)道發(fā)現(xiàn)[4]。2009年，我國首次在廣東報(bào)道發(fā)生該病害。隨后，福建、江西、浙江等地均報(bào)道發(fā)生?；ㄉ诟≡诿绹鴸|南部的花生產(chǎn)區(qū)擴(kuò)散流行，造成花生產(chǎn)量損失高達(dá)50%以上，在日本全境內(nèi)都有發(fā)生。迄今為止，該病原物引起的病害在美國、日本、韓國、朝鮮、中國、印度、印度尼西亞、斯里蘭卡、巴西、伊朗、喀麥隆、澳大利亞、洪都拉斯等10多個(gè)國家和地區(qū)報(bào)道發(fā)生[2-5]。2007年，我國修訂的《中華人民共和國進(jìn)境植物檢疫性有害生物名錄》將花生黑腐病菌列為新的外來入侵檢疫性病菌，2010年，該病害被增列入《廣東省農(nóng)業(yè)植物檢疫性有害生物補(bǔ)充名單》。

冬青麗赤殼菌寄主范圍較廣，目前已報(bào)道的寄主包括花生、大豆(Glycine max)、苜蓿(Medicago sativa)、富貴椰子(Howea belmoreana)、桃花心木(Swietenia mahagon)、藍(lán)莓(Vaccinium spp.)、茶樹(Camellia sinensis)、北美鵝掌楸(Liriodendron tulipifera)、番木瓜(Carica papaya)、獼猴桃(Actinidia chinensis)、花燭(Anthurium andraeanum)、夏威夷寇阿相思木(Acaciakoa Gray)、北美楓香(Liquidambar styracifl ua L.)、紅葉火筒樹(Leea coccinea Planch)、夾竹桃(Neriumoleander L.)、南美山螞蝗(Desmodium tortuosum (Sw.) DC)、決明(Senna obtusifolia L.)、鷓鴣豆(Cassia fasciculateMichx)、西印度櫻桃(Malpighia glabra L.)、月桂樹(Laurus nobilis L.)和鱷梨(Persea americana Mill.)等[5,6]。

3 病原菌生物學(xué)特性與發(fā)生規(guī)律

花生黑腐病菌在PDA培養(yǎng)基上生長良好，菌落呈規(guī)則圓形，邊緣整齊。菌絲棉絮狀，初期為白色，后變成杏黃色。后期能產(chǎn)生褐色色素，呈輪紋狀，菌落中心深褐色，向外逐漸變淺。病菌在PDA培養(yǎng)基上10～30℃均能生長；溫度低于5℃或高于35℃時(shí)菌絲均不生長；其最佳生長溫度范圍為26～28℃[2,3]。V8汁培養(yǎng)基有利于微小菌核、子囊殼，以及分生孢子的產(chǎn)生；而光暗交替的條件下更容易形成分生孢子?；ㄉ诟【軌蚶闷咸烟?、果糖、蔗糖、麥芽糖、乳糖和淀粉等碳源進(jìn)行生長，其中葡萄糖、乳糖和淀粉最適宜菌絲生長和微小菌核形成，但這些碳源均不適宜分生孢子和子囊殼的產(chǎn)生。該病原菌能夠利用硝酸鈉、尿素、硫酸銨、酵母粉和蛋白胨等氮源，其中硝酸鈉最適宜菌絲生長和微小菌核形成，尿素最適宜分生孢子的形成，子囊殼則僅僅在以硝酸鈉為氮源的培養(yǎng)基中少量產(chǎn)生?；ㄉ诟【趐H4.0～10.0的范圍內(nèi)均能生長，其中中性偏酸的培養(yǎng)條件更利于菌絲的生長[8]。子囊孢子和分生孢子對濕度的要求非常高，在空氣濕度低于10%時(shí)，分生孢子和子囊孢子只能存活2min。子囊孢子的形成受晝夜相對濕度的影響，只有在夜晚空氣相對濕度達(dá)到100%時(shí)子囊孢子才能成熟。微菌核的形成與環(huán)境溫度有關(guān)，24～28℃最適于微菌核形成，當(dāng)環(huán)境溫度低于12℃或高于32℃時(shí)，病原菌不能形成微菌核[2,3,5]。

花生黑腐病是典型的土壤傳播和種子傳播病害。種子傳播是病害迅速蔓延擴(kuò)散的主要原因。病原菌主要以微菌核在土壤中越冬，條件適宜時(shí)萌發(fā)形成菌絲，菌絲直接穿透花生根表皮組織，形成初次侵染。菌絲體侵染根部24h后，在根部組織細(xì)胞間開始萌發(fā)生長，并在數(shù)天后形成微菌核。花生開始產(chǎn)生保護(hù)性質(zhì)的次生周皮組織隔離發(fā)病區(qū)域組織中菌絲的擴(kuò)展。微菌核隨感病死亡的組織進(jìn)入土壤中。當(dāng)空氣濕度合適時(shí)，發(fā)病植株莖基部在侵染數(shù)周后長出子囊果，成熟的子囊孢子在14～21d后被釋放出來。由于微菌核在土壤或病殘?bào)w中能存活很長時(shí)間，因此微菌核是最主要的侵染源[2,3,5]。

4 花生黑腐病的防治和檢疫控制

在化學(xué)防治方面，目前還依然沒有一種理想的防治花生黑腐病的化學(xué)藥劑。在發(fā)病嚴(yán)重區(qū)域，土壤熏蒸可以有一定的效果，但是費(fèi)用昂貴，且容易產(chǎn)生藥害。Phipps[6]發(fā)現(xiàn)使用威百畝進(jìn)行土壤熏蒸能在一定程度上減輕病害的發(fā)生。在Florigiant花生品種(花生黑腐病感病型)種植區(qū)，36kg·hm-2和72kg·hm-2的威百畝使用量分別能降低39%和85%的發(fā)病率[7]。另外，異硫氰酸鹽(methyl isothicyanate，MIT)是廣譜、高效的土壤有害生物殺滅劑，可有效控制花生黑腐病的發(fā)生。但最好在種植前14d使用，以免對作物產(chǎn)生藥害[8]。由于該病害可以通過種子攜帶病原菌進(jìn)行傳播，因此，種子消毒也是該病害防控的重要防治策略之一。福美雙和咯菌腈是處理種子較為有效的殺菌劑[8]。李娜等[3]通過從8種殺菌劑中用室內(nèi)平板法篩選到10%戊唑醇EC對花生黑腐病菌的毒力最強(qiáng)，EC50值為1.12μg·mL-1，但尚未進(jìn)行田間應(yīng)用的篩選。Yang等[9]合成了一種吲哚乙酸多菌靈對該病原菌有較好的抑制效果。

抗病品種的利用是防治土傳病害的經(jīng)濟(jì)有效方法。目前，美國雖然已培育出一系列中抗性花生品種，但還未發(fā)現(xiàn)具有高抗病性的品種，而且相對于感病品種來說，這些中抗品種產(chǎn)量低、果莢小，在土壤中微菌核大量存在時(shí)其抗病性易喪失。國內(nèi)藍(lán)國兵等[10]用苗期接種法對廣東推廣種植的15個(gè)主要花生品種對花生黑腐病的抗性水平進(jìn)行了鑒定，篩選到“湛紅2號”和“湛油6號”為抗病品種，“仲愷花332”表現(xiàn)為高感品種。袁匯濤等[11]采用幼芽水培接種的方法對128個(gè)花生品種進(jìn)行抗性鑒定，篩選出高抗、中抗、中感、高感的花生品種數(shù)分別為1、13、42和72個(gè)。迄今為止，尚沒有花生黑腐病的免疫花生品種，大部分的花生品種依然表現(xiàn)出一定的感病性。因此，抗病品種的選育仍然是花生黑腐病防治研究的重點(diǎn)之一。

檢疫是對于危險(xiǎn)性病害傳入與擴(kuò)散的重要方法。目前，我國廣東、云南、江蘇、福建、江西等地均有報(bào)道該病原物引起的病害，除了在病區(qū)推廣輪作控制病害發(fā)展以外，必須嚴(yán)格實(shí)行檢疫控制，防止病苗及帶菌種子運(yùn)向新區(qū)，杜絕該病害的傳播與擴(kuò)散。

5 結(jié)語

花生黑腐病是危害花生生產(chǎn)的重要病害。我國南方幾個(gè)花生產(chǎn)區(qū)均已報(bào)道出現(xiàn)，廣東省的大部分花生產(chǎn)區(qū)均有發(fā)生[3]。而現(xiàn)有的該病害的高抗品種較少。目前對花生黑腐病的研究主要局限于該病害病原菌的生物學(xué)特性、抗性品種篩選、病害的藥劑篩選等方面。陳欣瑜等[12]從花生黑腐病菌基因組中共分析到1197個(gè)碳水化合水解酶(CAZymes)基因。由于該病害是土傳和種傳病害，防治困難，從分子致病機(jī)理研究以及抗病機(jī)理的研究來找到防治突破口是未來的工作重點(diǎn)之一?；ㄉ诟【虏∫蜃拥难芯恳廊豢杖?。雖然袁匯濤等對花生品種的抗感病的機(jī)理進(jìn)行了初步的研究[11]，但依然沒有進(jìn)行深入研究。因此，花生黑腐病的分子致病機(jī)理以及抗花生黑腐病機(jī)理的研究亟需加強(qiáng)。