盧博彬 楊暹

（華南農業(yè)大學園藝學院，廣東廣州，510642）

菜心炭疽病研究進展

盧博彬 楊暹

（華南農業(yè)大學園藝學院，廣東廣州，510642）

綜述了菜心炭疽病的田間癥狀及發(fā)病特點、病原菌的生物學特性、抗病性鑒定、抗性生理和病害防治5個方面的研究最新進展，并提出了菜心炭疽病今后的研究方向。

菜心 炭疽病 研究進展

菜心 （Brassica campestrisL.ssp.Chinensisvar. Utilis Tsen et Le），是十字花科蕓薹屬中以花薹為產品的一種蔬菜，又名廣東菜薹、菜薹、菜花等[1～2]。菜心起源于我國南部，是華南地區(qū)的主要蔬菜之一，在華南地區(qū)可周年生產、周年供應，在蔬菜出口創(chuàng)匯及調節(jié)市場供應等方面起著重要作用。

炭疽病是菜心上最常見和發(fā)生最嚴重的病害之一，是限制菜薹產量和質量的重要因子。近年來，由于復種指數及栽培面積的增加，炭疽病的發(fā)生也越來越嚴重，華南地區(qū)高溫高濕的氣候條件也加重了該病的發(fā)生，既影響菜心的外觀及品質，又造成減產，嚴重時產量損失可達30%～40%[3～4]。因此，控制菜心炭疽病的發(fā)生對于提高菜心的產量和品質意義重大。本文對當前菜心炭疽病的田間癥狀及發(fā)病特點、病原菌的生物學特性、菜心的抗病性鑒定、抗性生理和病害防治5個方面的研究進展進行了綜述。

1 菜心炭疽病的發(fā)病癥狀及特點

1.1 發(fā)病癥狀

菜心炭疽病在苗期至成株期均可發(fā)生，主要為害葉片、葉柄和葉脈部分。病害最初只是在接近地面的葉片上出現褪綠的水浸狀小斑點，后擴大為圓形或近圓形灰褐色斑，中央稍凹陷，呈薄紙狀，微隆起，直徑為1～2 mm，最大不超過4 mm，最后病斑中央變成灰白色，極薄，半透明狀，易穿孔。在葉脈上病斑多發(fā)生于葉背面，形成長短不一略向下凹陷的褐色條斑。葉柄上病斑為紡錘形或橢圓形，褐色，明顯凹陷。葉片被害嚴重時，病斑可達數百個，相互匯合，連成大的病斑，形成“麻點”，造成葉片早枯。

1.2 發(fā)病特點

菜心炭疽病是由希金斯炭疽菌（Colletotrichum higginsianumSacc.）引起的，屬半知菌亞門真菌。病原菌主要以菌絲或分生孢子在病殘體或種子上越冬。該病的發(fā)生和流行要求較高的溫度和濕度，屬高溫高濕型病害，溫度在12～38℃均可發(fā)病，最適為26～30℃。病原主要從傷口入侵，靠雨水和昆蟲傳播。華南地區(qū)每年4～9月高溫多雨天氣多，特別適合該病的發(fā)生。一般高溫暴雨后天氣轉晴，地勢低洼，土壤粘重，植株過密，通風不良，田間濕度大或與十字花科蔬菜連作時該病發(fā)生較重。

2 菜心炭疽病病原菌的生物學特性

2.1 病原菌形態(tài)特征

菌絲無色透明，具隔膜。分生孢子盤小，直徑25～42 μm，散生，大部分埋于寄主表皮下，黑褐色，有剛毛。分生孢子梗頂端窄，基部較寬，呈倒鉆狀，無色，單胞，大?。?～16）μm×（4～5）μm。分生孢子長橢圓形，兩端鈍圓，無色，單胞，大?。?3～18）μm×（3.0～4.5）μm。

2.2 菌絲生長、產孢和孢子萌發(fā)的影響因素

周而勛等[5]研究了溫度、pH值、光照、碳源、氮源和培養(yǎng)基種類對菜心炭疽病菌菌絲生長、產孢和孢子萌發(fā)的影響，結果表明，菌絲生長和產孢的溫度均為8～35℃，最適溫度均為25℃；在10～35℃范圍內，病菌的分生孢子均可萌發(fā)，最適溫度為25℃；分生孢子的致死溫度為53℃、10 min或55℃、5 min。病菌在pH值3.0～10.0均能生長和產孢，最適pH值均為6.0。光照對菌絲的生長速率影響不大，但連續(xù)光照有利于菌絲干物質的積累和孢子量的增加。在蔗糖、葡萄糖、甘油D-阿拉伯糖、D-半乳糖、乳糖、D-山梨醇、甘露醇和麥芽糖9種碳源中，菌絲生長速率以甘露醇、麥芽糖和葡萄糖為最快；菌絲干質量以葡萄糖為最高；產孢量以麥芽糖為最多。在甘氨酸、硝酸鉀、尿素、硫酸銨、硝酸銨、L-天門冬酰胺、硝酸鈣、DL-胱氨酸和蛋白胨9種氮源中，菌絲生長以甘氨酸為最好；菌絲干質量以硝酸鉀為最好，產孢量以尿素為最好。在PDA、馬鈴薯蔗糖瓊脂（PSA）、玉米粉瓊脂（CMA）、燕麥片瓊脂（OMA）、麥芽糖瓊脂（MA）、理查得（Richard）、Czapek、蛋白胨牛肉浸膏酵母膏（PBYA）、10%V8培養(yǎng)基（V8）、10%菜心榨汁瓊脂（FJA）和10%菜心榨汁PDA（FJPDA）11種培養(yǎng)基中，菌絲生長以PDA和菜心榨汁PDA培養(yǎng)基為最好；產孢量以玉米粉瓊脂培養(yǎng)基為最多，是其他常用培養(yǎng)基的幾倍至幾十倍。這為解釋田間菜心炭疽病的發(fā)生發(fā)展規(guī)律提供了重要依據，也為人工接種鑒定菜心品種的抗病性明確了病菌生長、產孢及孢子萌發(fā)的最適條件。

3 菜心炭疽病抗病性鑒定

張華等[3]選用田間篩選出的表現較為抗病的當家品種“四九-19”及較易發(fā)病的“油青四九”作為供試材料，采用人工噴霧接種方法，通過對接種體噴霧濃度、保濕時間和苗齡試驗，初步摸索出了一套適合于菜心炭疽病苗期抗病性鑒定的方法，即在氣溫為23～32℃范圍內，用6×106～1×107個/L分生孢子懸浮液于3～4片葉期接種，保濕24～48 h，7 d后調查病情，可明顯區(qū)分菜心品種對炭疽病的抗病性差異，初步認為該法可作為菜心炭疽病苗期抗病性鑒定的方法。

在掌握菜心炭疽病苗期抗病性鑒定技術的基礎上，張華等[4]對目前生產上的主要菜心品種和廣州蔬菜研究中心選育的一些材料進行了炭疽病抗性人工接種和田間觀察鑒定，為育種上對材料的利用提供理論依據。鑒定結果表明，一般葉色較淺的早熟黃葉菜心品種的抗病性較強，葉色較深的早熟油青和中熟品種次之，葉色深綠的中遲熟和遲熟品種抗病性較弱。這是由于中、遲熟菜心多是在不適合于炭疽病發(fā)生的季節(jié)經自然和人工選擇獲得，故一般都不耐炭疽病，而早熟菜心則多是在較適合于炭疽病發(fā)生的季節(jié)經自然和人工選擇獲得，故表現出較強的抗性。

4 菜心炭疽病抗性生理

4.1 不同抗病品種感染病菌后丙二醛含量及幾種酶活性的變化

劉愛媛等[6]選用4個對炭疽病抗性差異顯著的菜心品種“50天油青”（感病）、“31號菜心”（感病）、“50天菜心”（抗?。┖汀包S葉四九”（抗病），測定它們在被炭疽病菌侵染后葉片內丙二醛（MDA）的含量及超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化物酶（POD）、多酚氧化酶（PPO），β-1，3-葡聚糖酶的活性。接種炭疽病菌12 h后抗病品種MDA含量絕對增加值大于感病品種，24 h后抗病品種MDA含量回落幅度大于感病品種。由于MDA作為膜脂過氧化作用的最終產物，它的含量是膜脂過氧化程度的一個重要標志，且與細胞膜的損害程度直接相關，所以結果表明了抗病品種對炭疽病菌侵染反應快，自我調節(jié)恢復正常狀態(tài)及抗膜脂過氧化的能力比感病品種強。接種炭疽病菌后抗病菜心品種SOD、POD、PPO酶活性均比感病品種高，而β-1，3-葡聚糖酶活性被誘導的速度和上升的幅度與感病品種沒有顯著性差異。因此認為，SOD、POD、PPO酶活性的高低差異及動態(tài)變化是有參考價值的抗性指標。

4.2 礦質營養(yǎng)與菜心炭疽病的關系

楊暹等[7]的研究結果表明，在適宜的氮營養(yǎng)水平下，植株氣孔密度最小，從而可以抑制炭疽病菌對葉綠素的破壞作用和可溶性糖的誘導效應。另外，通過研究氮營養(yǎng)對菜心炭疽病及細胞保護酶[8]、膜脂過氧化作用[9]和葉片內源激素[10]的影響，結果表明，適宜的氮營養(yǎng)處理可提高植株的耐病能力，病情指數降低。氮營養(yǎng)對植株細胞保護酶系統(tǒng)有明顯的影響，炭疽病菌對SOD、POD、CAT活性有明顯的誘導調節(jié)作用。接種后，適宜氮營養(yǎng)比高氮、低氮或不施肥更能加強炭疽病菌對POD活性的誘導和抑制炭疽病菌在前期對SOD活性的誘導，但在后期則加強了對SOD活性的誘導。不同氮營養(yǎng)下炭疽病菌對CAT的誘導調控作用不同，不施肥或較高的氮營養(yǎng)在致病過程中都顯著地提高CAT活性，但適宜氮營養(yǎng)下只是前期具有明顯的促進作用，后期逐漸轉化為抑制作用。炭疽病菌可促進葉片抗壞血酸（AsA）的降解，低氮比高氮處理的促進作用更明顯。炭疽病菌感染后可促進葉片PPO活性的提高，適宜的氮營養(yǎng)比不施肥、低氮或過高氮營養(yǎng)可明顯地加強炭疽病菌對PPO的誘導作用。所有氮營養(yǎng)處理的植株葉片的細胞膜完整性在受炭疽病菌侵染后，逐步遭到破壞，膜透性明顯增加，但適宜氮營養(yǎng)處理比不施肥和高氮營養(yǎng)處理的細胞膜受炭疽病菌的破壞作用小。隨著炭疽病菌感染時間的延長，葉片MDA含量持續(xù)上升，表明植株受到炭疽病菌侵染后，脂質過氧化作用加強，脂質過氧化產物增加。經炭疽病菌侵染后，低氮和適宜氮營養(yǎng)早期會加速膜脂過氧化水平，但后期對脂質過氧化作用有所抑制，而不施肥或高氮水平下的作用效應正好相反。在感病過程中，所有氮營養(yǎng)處理乙烯釋放量呈單峰曲線變化，并在接種后的第4～6天達到峰值，適宜氮、低氮營養(yǎng)比高氮或不施肥更抑制乙烯產生和脫落酸（ABA）合成，維持體內乙烯、ABA的穩(wěn)定。適宜氮、低氮處理感病后（吲哚乙酸）IAA含量一直上升，而高氮或不施肥處理的IAA呈單峰曲線變化，并在接種后4～6 d達到峰值，隨著致病時間的延長，適宜氮、低氮營養(yǎng)比高氮或不施肥更能提高炭疽病菌對IAA的誘導。表明氮營養(yǎng)—炭疽病—內源激素三者之間存在著密切的關系，維持植株體內的激素平衡是提高植株耐病的機理之一?？梢姡獱I養(yǎng)與菜心炭疽病的發(fā)生有密切關系，適宜的氮營養(yǎng)有利于提高植株對炭疽病的抗性，植株耐病能力提高，病情指數降低；而過高、過低的氮營養(yǎng)或不施肥，特別是高氮水平下更有利于誘導炭疽病的發(fā)生，提高植株病情指數。因此，為防止菜心炭疽病的發(fā)生，生產上必須避免偏施氮肥。

國內外研究表明，硅（Si）可增強蔬菜植物自身的抗病性[11～13]，提高植株光合作用，增加產量[14～15]。楊暹等[16～17]通過研究不同濃度的Si處理和接種炭疽病菌對菜心菜薹形成、炭疽病發(fā)生效果及Si吸收沉積的影響，結果表明，Si對菜心炭疽病的發(fā)生有明顯的調控作用，并存在基因型差異。適宜的Si營養(yǎng)處理可提高菜心對炭疽病菌的抗性，降低病情指數，提高菜薹產量。Si對菜心品質也有明顯影響，不同濃度Si處理可促進感病品種的葉綠素、粗纖維、VC的合成，并誘導可溶性糖的生成，且葉綠素、粗纖維含量隨Si處理濃度的提高而增加；抗病品種的葉綠素含量隨Si處理濃度的提高明顯增加，而VC含量下降，Si對抗病品種的粗纖維、可溶性糖含量影響不顯著；Si對2個品種菜薹的粗蛋白和可溶性蛋白質含量影響均不顯著。施Si明顯提高了菜心葉片Si的積累，且葉片的Si含量隨著Si處理濃度的增加而顯著提高；葉片組織沉積的Si粒大小不一，Si在葉片表皮組織呈不均勻分布，表明Si在菜心葉片中的積累可提高植株的抗病能力，但其積累量與植株的抗病能力不呈直線相關關系。菜心基因型不同，其抗病所需的Si含量也有所不同，感病品種需要較高含量的Si，而抗病品種所需的Si含量則相對較低。進一步說明，Si提高植株的抗病水平不是由單一因子決定的，而是Si參與植株體內的生理生化代謝，進而誘導植株系統(tǒng)抗病性的表達，最終表現為抑制植株病害的作用。

楊暹等[16～17]的研究還表明，抗、感病品種在缺Si下磷脂酰肌醇（PI）含量一直呈下降趨勢，而施Si下PI含量先升后降，說明Si對植株體內的PI有明顯的調節(jié)作用。感病后，不同抗性品種的PI消長明顯不同，感病品種的中Si處理和抗病品種的低Si、中Si處理在感染病菌后的PI均呈明顯增長趨勢，而其他處理的PI有消有長。表明在適宜Si水平下炭疽病感染后可誘導形成較高水平的PI，較高的PI可能是抗病信號表現之一。磷脂酰肌醇-4-磷酸（PIP）含量與基因型、Si濃度和炭疽病菌密切有關，感病品種在感病前期有抑制PIP產生的趨勢，而在后期轉為促進作用，但抗病品種的變化規(guī)律與感病品種正相反。適宜Si水平可提高抗、感病品種在感染病菌后的PIP含量，特別是在感病后期的促進作用更明顯，這可能與PI后期大量降解，傳遞抗病信息有關。

Si和炭疽病菌可影響鈣調素（CaM）含量，但Si對炭疽病菌的影響效應具有調控作用。對感病品種而言，低Si下炭疽病菌對CaM的誘導促進作用較明顯；而對抗病品種而言，中Si下的誘導促進作用相對較強，而且感病品種的誘導促進作用比抗病品種明顯。還可看到，感病品種的中Si處理與抗病品種的低Si處理在感病后CaM變化相對緩和。這表明CaM參與炭疽病致病過程的調控，維持CaM的穩(wěn)定，可能是提高菜薹抗炭疽病的機理之一。換言之，抑制鈣信號的傳導可能提高菜薹的抗病性能。

可見，肌醇脂質信使系統(tǒng)和鈣調素信使系統(tǒng)參與菜薹炭疽病的致病過程，適宜的Si水平可調節(jié)2個信號途徑相關因子的表達，從而提高菜薹的抗病能力。

5 菜心炭疽病的防治

①實施輪作 菜心在與十字花科蔬菜連作時一般炭疽病發(fā)生較重，所以在生產上應注意與非十字花科蔬菜輪作。

②加強田間管理、搞好田園清潔 選擇地勢較高、排水良好的田塊種植，及時排除田間積水，搞好田園清潔，清除病株殘體，深溝高畦，合理密植，保持田間通風透光，降低田間濕度。

③選用抗（耐）病品種 一般葉色黃綠品種較葉色油綠品種抗病，在生產上可選用葉色黃綠品種如四九菜心19號或黃葉四九等。

④藥劑防治 在發(fā)病初期可用葉斑凈1 000倍液、施保功1 000～1 500倍液、40%達科寧懸浮劑500～700倍液、炭疽福美500倍液、易斑凈600倍液、75%甲基托布津可濕性粉劑600～800倍液或50%百菌清可濕性粉劑800倍液以及阿米西達等農藥噴灑防治，每隔5～7 d噴1次，連噴2～3次。

⑤生物防治 李靜等[18～19]對從菜心植株內分離到的內生細菌CX-PS及CX-PA進行了拮抗作用、繁殖能力、防病效果的初步研究。發(fā)現在盆栽防治試驗中，CX-PS及CX-PA對菜心炭疽病都有較好的防治效果，說明這2種內生細菌有潛在的應用價值。

6 研究展望

菜心生產呈產業(yè)化、規(guī)?；l(fā)展，大面積集中栽培品種單一化，過度連作，使炭疽病迅速蔓延，為害嚴重，成為菜心生產的重要障礙，而目前的防治措施難以全面控制炭疽病的猖獗。因此，應對防治菜心炭疽病的關鍵技術進行研究。

抗病育種是克服病害最經濟、有效的首選對策，所以應加強高抗炭疽病菜心種質資源的研究，盡快選育出抗病性與園藝性狀相統(tǒng)一的抗菜心炭疽病過硬的優(yōu)良品種應用于生產。

加強病原菌生化物質起源的分子基礎研究和利用分子生物學手段，對寄主抗性與病原菌致病作用及相關性研究，以及從DNA水平了解不同致病類型菌系親緣關系與遺傳變異機制，揭示病原菌侵染為害的實質。

生物防治是一個重要途徑，目前部分學者對菜心炭疽病有效防治的拮抗菌篩選已進行了一定的研究，但大面積推廣應用拮抗菌及防病基因工程生物研究、開發(fā)方面還有待于進一步研究。

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Progress on Anthracnose in Flowering Chinese Cabbage

LU Bobin,YANG Xian
(College of Horticulture,South China Agricultural University,Guangzhou 510642)

The symptoms and traits of flowering Chinese cabbage infected by anthracnose were reviewed.Progress of study on five aspects were summarized:characteristic of anthracnose,biological characteristics of anthracnose pathogeny,identification of resistance to anthracnose,anti-anthracnose physiology,control methods.In the end,some research field were put forward.

Flowering Chinese cabbage;Anthracnose;Progress

10.3865/j.issn.1001-3547.2009.24.001

盧博彬（1985-），女，碩士研究生，研究方向為蔬菜栽培與生理

楊暹（1964-），通信作者，男，博士，教授，主要從事蔬菜栽培生理及分子生物學研究。E-mail：yangxian@scau.edu.cn

2009-04-22