柑橘潰瘍病的發(fā)生、檢測及綠色防控研究進展

楊永智 趙東興 陳林楊 陳鴻潔 趙志昆

摘 要 柑橘潰瘍病是柑橘類果樹主要的細菌性傳染病害之一，在我國柑橘產(chǎn)區(qū)分布廣泛，具有危害重、傳播快、寄主廣、難根治等特點。近年來國內(nèi)外相關(guān)專家學者對柑橘潰瘍病及其防治方法進行了系統(tǒng)研究，取得了諸多成果。分析柑橘潰瘍病的發(fā)生特點，發(fā)現(xiàn)其每年4月上旬開始發(fā)病，直至11月均有發(fā)生，5月下旬、7月上旬、9月下旬至10月上旬為發(fā)病高峰期；高溫、多雨、大風天氣有利于柑橘潰瘍病的發(fā)生，夏梢發(fā)病最嚴重，秋梢次之，春梢較輕。綜述柑橘潰瘍病致病菌侵染過程（主要侵染柑橘的葉、枝、梢和果實，新抽發(fā)的嫩梢、嫩葉、幼葉和未成熟葉、幼果等更易感染。）、檢測方法（主要有常規(guī)檢測法、激光檢測法、現(xiàn)代分子檢測技術(shù)、圖像識別智能檢測技術(shù)）及其綠色防控技術(shù)（農(nóng)業(yè)防治、生物防治、科學用藥、治蟲控病）研究進展。

關(guān)鍵詞 柑橘潰瘍??；發(fā)生特點；檢測方法；綠色防控技術(shù)

中圖分類號：S436.66 文獻標志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2023.03.026

柑橘是世界第一大水果，我國是目前全球柑橘類水果生產(chǎn)大國。根據(jù)2019年行業(yè)統(tǒng)計數(shù)據(jù)，全國地區(qū)現(xiàn)有柑橘種植面積為278.13萬hm2，產(chǎn)量4 584萬t，總產(chǎn)量和種植面積均位居全球第一[1]。潰瘍病是我國柑橘生產(chǎn)上一種危害最嚴重的細菌性傳染病害，最早在馬來西亞和印度發(fā)生，隨后從日本傳到美國、南非、澳大利亞、新西蘭等國家。我國的柑橘潰瘍病最早被發(fā)現(xiàn)于華南地區(qū)，如今廣東、廣西、云南、湖南、江西、重慶、湖北、海南、浙江、江蘇、福建、四川、貴州等地的柑橘主產(chǎn)區(qū)均有相關(guān)研究報道。

1 ?發(fā)生特點及侵染循環(huán)

調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，柑橘潰瘍病的發(fā)生主要與氣候、品種和潛葉蛾危害程度有直接關(guān)系。每年4月上旬開始發(fā)病，直至11月均有發(fā)生，5月下旬、7月上旬、9月下旬至10月上旬為發(fā)病高峰期。高溫、多雨、大風天氣有利于柑橘潰瘍病的發(fā)生，夏梢發(fā)病最嚴重，秋梢次之，春梢較輕[2]。柑橘潰瘍病菌可侵染為害柑橘屬多個品種，但各個品種對潰瘍病菌的抗性有差異，如沃柑、茂谷柑、貢柑、臍橙、蜜橙等柑橘品種易感病，長安金柑、南豐蜜橘則對潰瘍病具有高度抗性，不同品種間的零星種植及混種容易引起病菌的交叉感染而提高防控難度[3]。易繼平等大量調(diào)查研究結(jié)果表明柑橘潰瘍病和柑橘潛葉蛾具有關(guān)聯(lián)性，二者不但侵染為害部位相同，并且潰瘍病癥狀還會沿潛葉蛾蟲道方向蔓延傳播，此外兩者在年度間、年度內(nèi)的消長規(guī)律和空間遠距離傳染方面也具有同步性[4]。

柑橘潰瘍病的致病菌主要侵染柑橘的葉、枝、梢和果實，侵染后各受害部位因生長發(fā)育期及侵染時間不同而表現(xiàn)出不同的癥狀特點，新抽發(fā)的嫩梢、嫩葉、幼葉和未成熟葉、幼果等更易感染，致病菌在整個葉片上附著2～4 d，后直接進入寄主細胞內(nèi)部[5]。趙亞等使用激光共聚焦掃描顯微鏡對潰瘍病菌入侵不同發(fā)育期柑橘葉片的整個活動過程進行了實時切片觀測，通過將實時切片與顯微壓片相互結(jié)合可使觀測者清晰地看到潰瘍病菌在不同時間對柑橘葉片各個部位的入侵活動情況，并采用3D建模能觀測到柑橘葉片各個組織層中的細菌數(shù)量、大小、結(jié)構(gòu)等病菌特性和滋生情況，為進一步深入分析潰瘍病菌在植株葉片組織中的定殖方法和對其入侵數(shù)量等的高效控制奠定了前期研究基礎[6]。

2 ?檢測鑒定方法

目前，國內(nèi)外關(guān)于柑橘潰瘍病菌檢測的研究報道很多，主要有常規(guī)檢測法、激光檢測法、現(xiàn)代分子檢測技術(shù)、圖像識別智能檢測技術(shù)等，且檢測方法都具有高效、精準、易于推廣的特點，為柑橘潰瘍病的早期診斷及病害流行預警等提供了科學依據(jù)。封立平等人通過利用濁度儀的精確檢測設置有效排除了假陽性和非特異反應，建立的用于柑橘潰瘍病菌的LAMP實時濁度檢測檢驗方法，大大提高了濁度檢驗的質(zhì)量水平及精確度[7]。Wetterich等利用熒光成像光譜（FIS）和支持向量機技術(shù)對柑橘潰瘍病進行準確檢測[8]。馬志敏教授等人經(jīng)過對引物含量、反應溫度、反應時間等檢測系統(tǒng)的優(yōu)化，形成了快速簡單、穩(wěn)定可靠的用于柑橘潰瘍病致病菌群檢測的重組酶聚合酶擴增（Recombinase polymerase amplification，RPA）檢測方法[9]。黃麗韶研究實現(xiàn)了柑橘潰瘍病圖像識別智能檢測系統(tǒng)，可測試出圖像中的柑橘有沒有被潰瘍病侵染過，準確率高達99.99%[10]。張敏等基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡及網(wǎng)絡模型結(jié)構(gòu)優(yōu)化，獲得了一種高識別率的圖像識別技術(shù)檢測柑橘潰瘍病[11]。Niphadkar等使用高光譜圖像來確定柑橘潰瘍病變的檢測尺寸限度[12]。

3 ?綠色防控技術(shù)

3.1 ?農(nóng)業(yè)防治

農(nóng)業(yè)防治主要是采取合理的種植管理措施，以培養(yǎng)強壯植株，并提高植株抗病能力，減少病原菌侵染的可能性，避免病害爆發(fā)的一種保護性預防措施。在柑橘潰瘍病防治中采取的農(nóng)業(yè)防治措施主要有抗病育種、科學管理、建立隔離帶等。Mayara等通過將不同物種的細胞器和核基因組結(jié)合起來的體細胞雜交方法，研究發(fā)現(xiàn)新型質(zhì)體-核基因組組合有助于增強雜交葡萄柚對柑橘潰瘍病的抗性[13]。Ivana等研究發(fā)現(xiàn)柑橘潰瘍病菌（ Xanthomonas citri subsp. citri ）的LOV蛋白在柑橘潰瘍病發(fā)生過程中抵抗植物的免疫反應起著關(guān)鍵作用，其參與了病菌抵抗寄主植物的防御反應，從而促進該病害的發(fā)展[14]。Wei等利用phoP基因缺失突變體ΔphoP研究了全局性調(diào)控因子PhoP在柑橘潰瘍病菌的運動性、生物膜形成、胞外酶產(chǎn)生、致病性等方面起著重要作用，同時協(xié)調(diào)多個毒力因子的表達，參與侵染過程中對宿主環(huán)境的修飾和適應性[15]。Tian等研究報道了一種柑橘潰瘍病菌全毒力所需的胞外內(nèi)切葡聚糖酶BglC3在感染期間對潰瘍病發(fā)展的有一定貢獻作用[16]。Peng等將PR1aCB和AATCB兩種抗菌肽基因通過共轉(zhuǎn)化和序列再轉(zhuǎn)化，導入到血橙植株能有效增強轉(zhuǎn)基因柑橘植物對潰瘍病的抗病性[17]。Long等對CsWRKY22基因的不同生物學功能和分子機制的發(fā)現(xiàn)將有助于利用WRKY22轉(zhuǎn)錄因子調(diào)控甜橙防御進行抗病育種[18]。國內(nèi)外相關(guān)研究報道通過免疫受體增強轉(zhuǎn)基因植株對潰瘍病菌的抗性[19]、轉(zhuǎn)座子突變體干擾潰瘍病菌的致病性[20]、激素動態(tài)平衡調(diào)控[21]等也可能成為柑橘抗病育種的戰(zhàn)略方法?？茖W種植、合理施肥、定期修剪、統(tǒng)一剪葉放梢、抹除零星發(fā)生徒長的葉芽條，對果園病樹枝葉進行重點修剪，將帶病的枝葉全部剪去并及時清除到果園外燒毀等果園生產(chǎn)管理措施能夠有效遏制果園潰瘍病的頻繁發(fā)生。張丹等對桂北地區(qū)沃柑潰瘍病綜合防控試驗結(jié)果表明，在秋梢萌發(fā)后，即８月下旬至９月中旬增施適量鉀肥，可促進秋梢老熟速度，同時對沃柑秋梢潰瘍病的防治有較好的促進作用[22]。建立隔離帶，既能減少風雨對潰瘍病菌傳播的影響，有效降低潰瘍病的發(fā)病幾率。廖詠梅等建議在果園設計防風系統(tǒng)建立網(wǎng)棚栽培等減輕植株之間摩擦受傷與病原菌的傳播[23]。李燕等在云南省新平縣柑橘園間道路兩側(cè)及園內(nèi)面積較廣的田埂上栽植皇竹草形成防風帶，可將柑橘潰瘍病發(fā)病率降低至60%[24]。

3.2 ?生物防治

柑橘潰瘍病的生物防治主要通過對潰瘍病菌有較強拮抗作用生防菌株的開發(fā)應用，來控制潰瘍病菌的繁殖和傳播。劉冰等從臍橙葉片中分離篩選出1株內(nèi)生細菌GN232對潰瘍病菌有較好的拮抗作用，平板對峙皿內(nèi)抑菌圈直徑達26 mm，離體葉片檢測和田間防效測定也能有效抑制柑橘潰瘍病的發(fā)生[25-26]。Lai等通過田間試驗驗證了菌株GN223對臍橙幼苗新梢、成年樹幼果潰瘍病的防效分別為40.0%、50.1%，其中對臍橙幼果潰瘍病的防效與氫氧化銅處理無顯著差異[27]。岑銘松等研究表明枯草芽孢桿菌發(fā)酵液對柑橘潰瘍病致病菌株的生長產(chǎn)生了良好的抑制抗菌作用[28]。Rodrigues等研究表明放線菌Streptomyces sp. Caat1-54及其粗提取物可有效預防柑橘潰瘍病菌對葉片的侵染[29]。Daungfu等從健康的柑橘屬植株中經(jīng)過分離、篩選的解淀粉芽孢桿菌LE109、枯草芽孢桿菌LE24、特基拉芽孢桿菌PO80的菌懸液及粗提物對柑橘潰瘍病有較好的控制效果[30]。Qian等從臍橙葉中分離到1株對柑橘潰瘍病有較強抑制作用的解淀粉芽孢桿菌QC-Y，在離體葉片試驗中，QC-Y處理的葉片發(fā)病率比只接種潰瘍病菌的葉片發(fā)病率低77.5%，病情指數(shù)較小[31]。Rabbee等研究結(jié)果表明Bacillus. velezensis Bv-21及活性化合物對野生型和抗鏈霉素的Xcc菌株都有較強的拮抗作用[32]。Gabrielle等從Penicillium sp. CRM 1540中分離獲得一種具有抗柑橘潰瘍病潛力的生物活性化合物青霉酸[33]。

3.3 ?科學用藥

化學藥劑防治操作相對簡單、防效高、見效快，是柑橘類果樹生產(chǎn)上防治潰瘍病的一種主要方法。目前常用的化學藥劑主要是銅制劑類、抗生素類殺菌劑。陸英等在海南對11年生綠橙潰瘍病進行田間藥效試驗，結(jié)果表明，1.8%辛菌胺醋酸鹽600倍液對綠橙春梢、秋梢潰瘍病的防效分別為89.53%、84.97%[34]。李雪蓉等臍橙潰瘍病藥劑對比試驗結(jié)果表明，77%氫氧化銅（志信101）懸浮劑500倍液、28%波爾多液懸浮劑150倍液、3%噻霉酮（細砂）可濕性粉劑2 000倍液、99%礦物油（綠穎）乳油600倍液對臍橙潰瘍病都有一定的防治效果，可與其他藥劑混配或交替輪換使用[35]。

藥劑連續(xù)使用后，病菌的抗藥性增強，尤其在潰瘍病大爆發(fā)時防效會明顯下降，且會誘發(fā)紅蜘蛛等害螨，殺傷天敵，造成螨類大爆發(fā)，增加防治難度。為此，諸多研究者探討出了新型增效劑與潰瘍病藥劑混用，在田間藥效評價中效果顯著。門友均[36]、莫佳強[37]、王世明[38]、蔣運寧[39]等研究結(jié)果表明，5% d-檸檬烯（懷農(nóng)特）植物油助劑、橙皮精油助劑等與銅制劑混用對柑橘潰瘍病的防效增效極顯著。鄧嘉茹等從柑橘潰瘍菌Xac自身產(chǎn)生的信號物質(zhì)中研發(fā)了1種與銅制劑類、抗生素類混配具有明顯殺菌增效作用的新型生物殺菌增效劑——DSF類信號分子[40]。

3.4 ?治蟲控病

柑橘潛葉蛾為害枝葉造成的傷口可誘發(fā)潰瘍病。高溫多雨天氣、潛葉蛾等蟲害大量發(fā)生時，柑橘潰瘍病發(fā)病程度加重，發(fā)病率高達80%[41]。采用抹芽控梢，適時放梢，捕食性螞蟻、白星姬小蜂、亞非草蛉[42]等柑橘潛葉蛾天敵的保護利用，性誘捕器、食誘劑誘殺[43]等綠色防控技術(shù)防治柑橘潛葉蛾，從而有效控制柑橘潰瘍病的發(fā)生。

4 ?展望

目前對柑橘潰瘍病的防控主要采用的還是化學防治，但由于銅制劑的毒性和累積效應，大量噴施銅制劑對環(huán)境和人類健康構(gòu)成嚴重威脅，尋找天然來源的有機化合物替代銅制劑的使用可以減少農(nóng)藥用量。Cavalca等證明了1，2，4-苯三酚衍生的烷基醚對柑橘潰瘍病菌有殺菌活性[44]。Cavalca等研究證實了沒食子酸己酯（G6）可阻礙柑橘潰瘍病菌侵入易感柑橘的葉片中，減輕潰瘍病的發(fā)病程度，在柑橘類植物潰瘍病防治中具有廣闊的開發(fā)應用前景[45]。農(nóng)業(yè)防治最為有效的措施是抗病品種選育，但抗病品種培育通常需要很長時間，并且可能存在雙重性，對潰瘍病表現(xiàn)抗性的品種可能易感染其他病蟲害。生物防治柑橘潰瘍病的安全性好，但存在成本高、見效慢、產(chǎn)品少等缺點。綠色防控技術(shù)是從農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的整體性出發(fā)，以農(nóng)業(yè)防治為基礎，惡化病原菌的生存條件，提高寄主植物的抗病力，必要時科學使用化學農(nóng)藥，將病害損失降到最大限度，獲得較好的經(jīng)濟效益、社會效益和生態(tài)效益。它是能夠持續(xù)性控制柑橘潰瘍病災害、保障柑橘產(chǎn)業(yè)安全發(fā)展的重要手段。因此，防治柑橘潰瘍病時應采取安全高效的綠色防控技術(shù)，但在推廣應用過程中還存在一些問題和不足，主要表現(xiàn)在農(nóng)戶接受度低、前期投入較大、應用要求較高等方面?？赏ㄟ^提高綠色防控的吸引力、破解綠色防控服務關(guān)、技術(shù)集成應用示范等引領(lǐng)柑橘綠色防控技術(shù)的推廣。

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（責任編輯：易 ?婧）