孫宇,葉子,夏楊,劉曉妹,蒲金基,張賀*
(1.海南大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院,海南海口 570228;2.中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院環(huán)境與植物保護(hù)研究所·農(nóng)業(yè)農(nóng)村部熱帶作物有害生物綜合治理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室·海南省熱帶農(nóng)業(yè)有害生物監(jiān)測(cè)與控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,海南???571101)
杧果(Mangifera indicaL.)是世界著名的熱帶水果,素有“熱帶水果之王”的美譽(yù),分布于熱帶和亞熱帶的100多個(gè)國(guó)家和地區(qū),包括我國(guó)的華南熱區(qū)[1]。杧果是熱區(qū)重要的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)作物,也是農(nóng)民脫貧致富的“金杧果”和“致富樹”。杧果種植區(qū)常年高溫高濕的自然環(huán)境有利于作物病蟲害的頻繁發(fā)生,特別是采后病害的發(fā)生,造成的損失不斷增加,嚴(yán)重阻礙了杧果產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。據(jù)統(tǒng)計(jì),目前至少有37 種病原真菌、2 種病原細(xì)菌和5 種生理原因引起杧果采后病害,采后病害是引起杧果運(yùn)輸、貯運(yùn)期間果實(shí)發(fā)病并失去食用價(jià)值的主要影響因素,致使采后腐爛率在20%~40%,貯藏期病果率一般為10%~40%,發(fā)病嚴(yán)重時(shí)可達(dá)100%,限制了杧果的遠(yuǎn)銷,縮短了貨架期,而杧果蒂腐病則是杧果最為嚴(yán)重的采后病害之一,其中杧果蒂腐病為害造成的損失約占20%[2]。主要為害果實(shí),先是呈現(xiàn)棕色病斑,然后變成暗色,流出膠液,故又稱“流膠病”;病斑逐漸擴(kuò)大并包圍枝條后,病部上方的部分會(huì)枯死、干枯,也稱為“回枯病”“枝枯病”,由多種病原菌引起。
在國(guó)外,杧果蒂腐病的研究始于20 世紀(jì)70 年代,研究的內(nèi)容主要集中在病原菌鑒定、主要病原菌致病機(jī)理及其生物學(xué)特性、保鮮技術(shù)及采后藥劑試驗(yàn)和部分病原菌潛伏侵染特性等方面。在國(guó)內(nèi),對(duì)于杧果蒂腐病的研究起步較晚,1985 年潘賢麗等[3]在我國(guó)首次對(duì)杧果蒂腐病進(jìn)行報(bào)道;20 世紀(jì)80 年代末,王璧生等[4-5]發(fā)現(xiàn)了廣東省杧果蒂腐病并對(duì)其病原菌進(jìn)行了鑒定和調(diào)查;之后我國(guó)研究人員才開始對(duì)杧果蒂腐病展開研究,這些研究包括病原菌鑒定、生物學(xué)特性、采前病害預(yù)防治理與采后貯藏技術(shù)等[6]。但截止目前對(duì)杧果蒂腐病的綜述報(bào)道仍較少,鑒于此,本文從3 種常見的杧果蒂腐病(球二孢屬蒂腐病、小穴殼屬蒂腐病、擬莖點(diǎn)霉屬蒂腐?。┑陌l(fā)生史、病原菌、癥狀與危害、發(fā)病規(guī)律、致病機(jī)制、綜合防治技術(shù)等方面入手,分析了杧果蒂腐病,為其防治提供參考。
根據(jù)國(guó)內(nèi)外研究報(bào)道,杧果蒂腐病可由多種病原菌引起,其中比較常見的有可可球二孢菌(BotryodiplodiatheobromaePat.)和小穴殼菌(Dothiorella dominicanaPet.et Cif.)[7]。1993 年Johnson 等[8]報(bào)道,在亞洲,Botryodiplodia theobromaePat.是引起杧果蒂腐病的主要病原菌之一。1994 年王璧生等[5]對(duì)杧果蒂腐病病原菌進(jìn)行鑒定,他認(rèn)為杧果蒂腐病由3 種真菌引起,即可可球二孢菌(Botryodiplodia theobromaePat.)、小穴殼菌(Dothiorella dominicanaPet.et Cif.) 和擬莖點(diǎn)霉菌(Phomopsis mangiferaeAhmad),3 種真菌都屬于半知菌類。研究表明,杧果蒂腐病病原菌存在多樣性,B.theobromae是導(dǎo)致該病在海南發(fā)生的優(yōu)勢(shì)病菌,也是造成國(guó)內(nèi)杧果蒂腐病最主要的病原菌,在世界各杧果種植地均有發(fā)現(xiàn)[9-11]。除上述3 種病原菌外,近年來有報(bào)道Diaporthespp.[12]、Neofusicoccumsp.[13]同樣可以引起杧果蒂腐病。
1.1.1 形態(tài)學(xué)特征
黃思良等[14]報(bào)道,可可球二孢菌落在PDA 平板上為絨狀,初始為白色至灰色,后變?yōu)楹诤稚?,生長(zhǎng)速度極快,基質(zhì)可由淡黃色轉(zhuǎn)為褐色。子座質(zhì)地較堅(jiān)硬,截面呈現(xiàn)橢圓形,大?。?~5)mm×(1~3)mm。每個(gè)子座通常含分生孢子器1~6 個(gè),扁圓或卵圓狀,大?。?50~550)μm×(110~380)μm。分生孢子梗26.1 μm×5.0 μm,單生無隔,無色,前端尖細(xì)。成熟分生孢子有隔膜、扁圓狀、深棕色,少數(shù)外表有縱向線條,大小為(24.2~37.5)μm×(10.0~16.3)μm;未成熟分生孢子呈卵圓或扁圓狀,單胞,無色,壁厚,少數(shù)基部平截,內(nèi)含物顆粒狀。
1.1.2 生物學(xué)特征
可可球二孢菌在13~40 ℃時(shí)均可生長(zhǎng),19~37 ℃時(shí)適宜,28~34 ℃時(shí)最宜,低于10 ℃或高于43 ℃時(shí)生長(zhǎng)被抑制,pH5.0~5.5 時(shí)最宜;分生孢子器及子座對(duì)光很敏感,光可誘導(dǎo)它們形成;苯井咪唑44 號(hào)對(duì)該菌的室內(nèi)抑制力最大[14]。
1.2.1 形態(tài)學(xué)特征
小穴殼菌菌落在PDA 平板上平鋪,初期灰黑色或暗灰綠色,后轉(zhuǎn)為黑褐色或黑色,生長(zhǎng)快,基質(zhì)由灰黑色轉(zhuǎn)為黑色,菌絲體表現(xiàn)不旺盛,溫度為26~28 ℃時(shí)在PDA上培養(yǎng),約15 d 能產(chǎn)生分生孢子;在病果皮上,菌絲體旺盛,菌絲較細(xì),深灰綠色;子座質(zhì)地堅(jiān)硬,內(nèi)含1 個(gè)至多個(gè)分生孢子器,分生孢子器為球形,極少數(shù)為單生,大多數(shù)為集生,大小為100~250 μm。分生孢子呈倒棒或長(zhǎng)梭狀,無色,單胞,大小為(14.2~27.3)μm×(4.0~7.3)μm[15]。
1.2.2 生物學(xué)特征
小穴殼菌在19~37 ℃時(shí)均可生長(zhǎng),25~34 ℃時(shí)最宜,高于43 ℃或低于10 ℃時(shí)生長(zhǎng)被抑制;pH3.5~5.5 時(shí)最宜;相對(duì)濕度100%條件下,分生孢子3 h 后即可萌發(fā),9 h 后達(dá)最大值;子座的形成需要光照;25%施??巳橛蛯?duì)該病菌的室內(nèi)抑制力最大[16]。
1.3.1 形態(tài)學(xué)特征
擬莖點(diǎn)霉菌菌落在PDA 平板上為白色薄絨狀、生長(zhǎng)中速,平展,基質(zhì)最初為白色后呈淡黃色,后期生長(zhǎng)出黑色的小粒狀分生孢子器。分生孢子器為單生,質(zhì)硬,三角或扁球狀,大小為(125~300)μm×(135~175)μm;產(chǎn)孢細(xì)胞為瓶梗型,分生孢子梗分枝;分生孢子無色,單胞,多數(shù)呈近梭狀,少數(shù)為扁圓形。根據(jù)形態(tài)差異可以分成α型分生孢子與β型分生孢子。前者多為近梭形,大小范圍為(6.3~7.5)μm×(1.9~2.6)μm;后者呈線形,大小范圍為(20~30)μm×(0.8~1.0)μm[15]。
1.3.2 生物學(xué)特征
擬莖點(diǎn)霉菌在19~31 ℃均可生長(zhǎng),25~31 ℃時(shí)最宜,高于34 ℃或低于13 ℃時(shí)受到抑制。在pH4~10 時(shí)適宜,pH6.0~6.5 時(shí)最宜;分生孢子器對(duì)光很敏感,尤其是黑光可促進(jìn)它的形成;苯井咪唑44 號(hào)對(duì)該菌的室內(nèi)抑制力最大[17]。
2.1.1 癥狀
杧果球二孢屬蒂腐病在發(fā)病初期,蒂部呈深棕色,無色澤,病健部位相連接處清晰,在濕熱環(huán)境中貯藏時(shí),病斑可向果身不斷擴(kuò)展,果皮可由暗棕色變?yōu)樽献厣蛏钭厣M瑫r(shí),果肉組織流汁、軟化,有蜜甜味,溫度在25~34 ℃下3~5 d 導(dǎo)致整個(gè)果實(shí)腐爛。病果的果皮可以形成密集的暗色小顆粒,即分生孢子器[18]。
2.1.2 發(fā)病規(guī)律
初侵染源以枯萎的樹枝、樹皮、落葉為主,傳播媒介以雨水為主,分生孢子可從果實(shí)剪口、受傷的果柄或機(jī)械傷口侵入。果實(shí)成熟前,病菌處于潛伏狀態(tài),成熟后迅速腐爛。大面積種植易感病品種、果園老化快、栽培管理?xiàng)l件差,花果期葉蟬、薊馬危害嚴(yán)重,以及遭遇暴雨、臺(tái)風(fēng)和冰雹等自然災(zāi)害,都是造成該病發(fā)生嚴(yán)重的重要原因。
2.2.1 癥狀
在成熟可食果實(shí)上主要的癥狀一共有3 種[3]:(1)蒂腐型,發(fā)病初始階段,在果蒂處呈現(xiàn)黃色、水漬狀病斑,病菌在溫度高和濕度大的環(huán)境貯藏,病斑可以迅速向果身擴(kuò)展,病健交界處模糊,病果迅速腐爛、流汁,病果皮表面會(huì)呈現(xiàn)出許多暗灰綠色菌絲體;在低濕度條件下,果皮上形成的許多小黑點(diǎn)即分生孢子器;(2)皮斑型,這種類型的癥狀與杧果炭疽病類似,發(fā)病早期,病斑呈淺棕色、圓狀、下凹,然后逐漸擴(kuò)大,病斑上常見輪紋,后期會(huì)出現(xiàn)暗色小斑點(diǎn),在高濕條件下,病害部位可見灰綠色菌絲體;(3)端腐型,此類型在果實(shí)貯藏后期較為常見,果端部會(huì)出現(xiàn)暗黑色、水漬狀的病斑,擴(kuò)展快。
2.2.2 發(fā)病規(guī)律
該病菌在杧果枝梢樁口回枯處和病殘?bào)w上越冬,第二年3~4 月份,分生孢子器可以在病殘?bào)w上產(chǎn)生,然后大量的分生孢子被釋放出來,并通過傳粉昆蟲或風(fēng)雨傳播給幼果和花穗,分生孢子在水滴中大約6 h 后可萌發(fā),然后長(zhǎng)出芽管侵入果皮中;潛伏在果蒂的組織內(nèi),等待果實(shí)采收后開始發(fā)病并出現(xiàn)癥狀;此外,果柄的剪口也是病菌的重要侵入口。試驗(yàn)表明,在果柄的切割處,流出的杧果膠乳是此病原菌分生孢子萌發(fā)時(shí)的良好營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),小穴殼菌分生孢子可在2 h 內(nèi)萌發(fā),潛伏期約為3 d,之后即可發(fā)病。
2.3.1 癥狀
擬莖點(diǎn)霉屬蒂腐病在杧果果實(shí)上,僅表現(xiàn)為蒂腐。發(fā)病早期,果蒂四周會(huì)呈現(xiàn)淺黃棕色斑點(diǎn),擴(kuò)張遲緩,病健部位相連處清晰,果皮外表沒有菌絲,但解剖病果后,可以看出果肉中有大量白色菌絲體,果肉逐漸變軟變酸;在后期,果皮表面出現(xiàn)的小黑點(diǎn)即分生孢子器[6]。
2.3.2 發(fā)病規(guī)律
目前還沒有完全清楚,貯藏和運(yùn)輸中的病果是否是由田間輕度感病或還沒發(fā)病的果實(shí)混入的。品種間抗病性存在一定差異,據(jù)廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所調(diào)查,紫花杧比桂花杧更易感染此病。
目前,關(guān)于3 種蒂腐病菌的致病機(jī)制研究,主要體現(xiàn)在菌株致病力差異,以及高活性的果膠酶、纖維素酶等酶能促使果實(shí)組織崩解,從而加速果肉腐爛[19-21]。相關(guān)研究表明,3 種蒂腐病菌的致病力存在極顯著差異,其中可可球二孢菌的致病力最強(qiáng),接種96 h 后,病斑平均直徑達(dá)到4.10 cm,小穴殼菌和杧果擬莖點(diǎn)霉菌的致病力次之,病斑擴(kuò)展速度較可可球二孢菌慢,病斑平均直徑分別為2.43 cm 和1.67 cm。3 種蒂腐病菌在纖維素培養(yǎng)基和果膠培養(yǎng)基上均生長(zhǎng)良好,其中可可球二孢菌在2 種培養(yǎng)基上的菌絲體生長(zhǎng)速度最快,極顯著高于其他2 種蒂腐病菌,產(chǎn)生的果膠酶和纖維素酶活性最高[22]。
3 種蒂腐病菌中只有可可球二孢菌的致病機(jī)制研究較多,國(guó)外研究表明,關(guān)于可可球二孢菌的致病機(jī)理,在香蕉[23]、山藥[24]、柑橘[25]、杧果[26]、木薯[27]、龍眼[28]等作物和水果上都能產(chǎn)生細(xì)胞壁降解酶,然而,由于寄主的不同,形成的細(xì)胞壁降解酶活性與種類也有所不同。此外,可可球二孢菌還能產(chǎn)生毒素危害[29]侵染后氧化代謝變化也引起發(fā)病[30]。該菌導(dǎo)致杧果果實(shí)腐爛速度加快,為了探索其原因,進(jìn)一步研究病原菌與寄主的互作機(jī)理和減少杧果采后的損失,胡美姣[22]開展了對(duì)可可球二孢菌在致病產(chǎn)生細(xì)胞壁降解酶、毒素和乙烯的變化規(guī)律研究,結(jié)果表明,可可球二孢菌在離體培養(yǎng)條件下或在接種杧果果實(shí)后均可產(chǎn)生多聚甲基半乳糖醛酸酶(PMG)、果膠甲基反式消除酶(PMTE)、多聚半乳糖醛酸酶(PG)、多聚半乳糖醛酸反式消除酶(PGTE)以及纖維素酶(Cx)。其中PMG、PG 與Cx 活性較高,在產(chǎn)生的3 種細(xì)胞壁降解酶中,PG與Cx 活性高峰出現(xiàn)較早,PMG 活性高峰出現(xiàn)最遲。
在液體培養(yǎng)基中可可球二孢菌能產(chǎn)生引起杧果嫩葉變褐、嫩枝萎蔫、果實(shí)腐爛的致病毒素。在酸性至中性條件下該毒素穩(wěn)定,熱穩(wěn)定性強(qiáng),對(duì)光照不敏感,在低溫條件下有利于該毒素的保存;在離體條件下可可球二孢菌可產(chǎn)生乙烯;接種到杧果果實(shí)上,在杧果果實(shí)內(nèi)可誘導(dǎo)果肉產(chǎn)生大量1-氨基環(huán)丙烷-1-羧酸(ACC,乙烯合成前體),導(dǎo)致杧果果實(shí)迅速產(chǎn)生乙烯。在自然條件下,感染蒂腐病的果實(shí)在癥狀出現(xiàn)前1~2 d 乙烯釋放速度增加,并隨著病程的發(fā)展,乙烯釋放速率顯著增強(qiáng),且3~5 d 內(nèi),發(fā)病果實(shí)軟化、腐爛[22]。
物理防治與化學(xué)防治等多種方法結(jié)合使用,比單獨(dú)使用一種方法對(duì)杧果采后病害的抑制效果更好,如用多菌靈+52 ℃熱水處理杧果后在21~27 ℃的環(huán)境條件下貯藏,可明顯降低采后蒂腐病與炭疽病的發(fā)生,降低采后生理損失,使貨架期延長(zhǎng)至28 d 以上;采用同樣的方法處理后,在28~36 ℃環(huán)境條件下貯藏且不采用任何的處理措施,其貨架期僅分別為21 d 與17 d[31]。因此,目前均采取多種方法相結(jié)合的綜合治理技術(shù)來減輕蒂腐病為害。綜合防治區(qū)病害的防治方法包括以下幾種:(1)降低果園基地的濕度,包括整治果園基地內(nèi)的排水系統(tǒng),防除雜草,合理修剪等;(2)降低病原菌的越冬基數(shù)與初次侵染源,包括做好果園清潔衛(wèi)生,冬季進(jìn)行修剪后噴施1~2 次保護(hù)性殺菌劑;(3)苗期發(fā)生病害及時(shí)清除病株,可用1 000 倍高錳酸鉀或硫酸銅浸泡病穴;(4)適時(shí)施藥,從花穗期到果實(shí)成熟前噴藥5~6 次;(5)待果實(shí)膨大中后期進(jìn)行套袋;(6)采后處理,果實(shí)可用清水漂洗后,置于52 ℃的40%多硫酮600 倍液中浸泡8 min,再取出晾干,常溫下單果包裝貯藏;(7)采后植物激素處理,在果蒂上施用一定濃度的植物激素,雖然不能明顯延緩果實(shí)后熟的進(jìn)程,但可維持果蒂的青綠,減小病果率;(8)采后化學(xué)處理,可與防治杧果炭疽病相結(jié)合,施用45%特克多SC500 倍液于52 ℃處理5 min 或45%咪鮮胺EC500~1 000 倍液常溫30~32 ℃浸泡2 min;(9)采后冷藏處理,果實(shí)收獲后放置在10~13 ℃溫度下貯藏,也可推遲該病的進(jìn)程。普通防治區(qū)可在冬季稍作修剪,待花穗期間噴藥1 次,結(jié)果期間噴藥2 次,采后處理的方法與上述方法相同,常溫下貯藏[32]。
杧果蒂腐病是杧果最為嚴(yán)重的采后病害之一,主要為害杧果果實(shí),為害程度僅次于炭疽病,嚴(yán)重限制了杧果產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。目前,國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)杧果蒂腐病研究雖然取得了一定的成果,但仍有一些問題尚未解決:(1)由于杧果蒂腐病是多種病原菌導(dǎo)致的,其病原菌具有多樣性,所以需要不斷加強(qiáng)對(duì)病菌種類的鑒定、分布、侵染特點(diǎn)的深入探索;(2)對(duì)于杧果蒂腐病病原菌檢測(cè)技術(shù)的研究甚少,需要加強(qiáng)這方面的研究,并要將其廣泛的應(yīng)用到生產(chǎn)實(shí)踐中;(3)關(guān)于杧果蒂腐病致病機(jī)制,目前只針對(duì)可可球二孢菌開展較多,需要不斷完善該病的致病機(jī)制研究;(4)在杧果蒂腐病的防治中,單一技術(shù)遠(yuǎn)不如多種技術(shù)結(jié)合的效果好;近年來國(guó)內(nèi)杧果蒂腐病防治效果好的藥劑較少,因此需要加強(qiáng)綜合治理措施的推廣,運(yùn)用綠色防控技術(shù),加強(qiáng)侵染源清除技術(shù)及對(duì)人體無害、環(huán)境污染小、高效低毒的綠色農(nóng)藥的研發(fā)、應(yīng)用和推廣。