文衍堂 謝昌平 賀春萍 楊臘英③
(1 海南大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院 海南???70228;
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 海南???71101)
香蕉條紋病或稱線條病和條斑病,是香蕉條紋病毒(或稱線條病毒和條斑病毒)(Banana streak virus,BSV)侵染香蕉引致的病害。香蕉條紋病毒屬花椰菜花葉病毒科(Caulimoviridae),桿狀病毒屬(Badnavirus),其病毒粒子桿狀,內(nèi)含雙鏈環(huán)狀DNA[1-3]。該病毒既以游離形式存在,也整合在Musal balbisiana的DNA 中,在具有B基因組的香蕉品種中被發(fā)現(xiàn)[4]。
當(dāng)前條紋病的主要防治方法包括栽培無(wú)病苗、應(yīng)用耐病品種、鏟除初侵染源及阻止介體的二次傳播。2019年,肯尼亞國(guó)際熱帶農(nóng)業(yè)研究所(IITA)科學(xué)家雅因達(dá)拉·特里帕斯及同事報(bào)道了一種可以成功消除大蕉香蕉條紋病毒的策略,即使用基因編輯技術(shù)CRISPR/Cas9系統(tǒng)使GonjaManjayaB 基因組中的病毒DNA 失活[5]。目前,種植無(wú)病毒組培苗,以杜絕初侵染源,是阻止香蕉條紋病流行的最重要措施。
香蕉條紋病毒侵染香蕉是系統(tǒng)性或全株性的,但癥狀顯露卻是局部性。其癥狀很復(fù)雜,包括變色、壞死、萎蔫和畸形4種類型,每種癥狀類型又有數(shù)種癥狀,構(gòu)成香蕉條紋病的綜合癥[6-7]。這些癥狀在國(guó)外早有報(bào)道,我國(guó)發(fā)現(xiàn)此病較晚,直到本世紀(jì)初在海南省才有報(bào)道[8]。為幫助蕉農(nóng)識(shí)別該病害的田間癥狀,及時(shí)采取有效防控措施防止香蕉條紋病的發(fā)生與危害,筆者對(duì)多年來(lái)在海南許多蕉園觀察到的香蕉條紋病癥狀做了詳細(xì)描述,現(xiàn)將各種癥狀及在田間識(shí)別這些癥狀的經(jīng)驗(yàn)分述如下。
1.1.1 褪綠條紋
病株在葉片抽出后的一段時(shí)間,葉片表面一側(cè)或兩側(cè)沿脈間出現(xiàn)斷斷續(xù)續(xù)與葉脈平行的褪綠小點(diǎn),初看是褪綠條紋,故稱條紋病或線條?。ǚQ條斑病不確切),這是香蕉條紋病的最典型癥狀(圖1-A)。此病的此癥狀常被誤診為黃瓜花葉病毒(CMV)侵染引致的花葉病。條紋癥狀出現(xiàn)后一段時(shí)間部分條紋變褐壞死(圖1-B)。病株不是所有葉片都出現(xiàn)條紋癥狀,通常是個(gè)別葉片出現(xiàn)。在病葉上也不是全葉出現(xiàn)條紋癥狀,而是葉片的某部分出現(xiàn)條紋癥狀。
黃瓜花葉病毒引致的花葉癥狀是褪綠條斑(圖1-C)或梭形褪綠斑(圖1-D)。褪綠病痕是連續(xù)的,此癥狀不會(huì)變褐壞死,而且病株多數(shù)葉片包括吸芽抽出葉片,通常都出現(xiàn)花葉癥狀,這是田間區(qū)分條紋病和花葉病的重要依據(jù)[1.9]。也有可能同一株香蕉感染兩種病毒稱復(fù)合侵染或稱并發(fā)癥,呈現(xiàn)兩種或一種癥狀。
1.1.2 塊狀褪綠
葉片某部位沿側(cè)脈和側(cè)脈間呈現(xiàn)塊狀褪綠,初看像白化癥狀,隨后白化組織出現(xiàn)局部壞死,多條褪綠條紋亦可連成褪綠斑塊,其邊緣仍有褪綠條紋(圖1-E)。
1.1.3 黃化
病株中、下層葉片基部一側(cè)或兩側(cè)變黃,病健交界處常呈現(xiàn)波浪形或波浪形水漬狀(圖1-F、1-G),隨后逐漸擴(kuò)展致全葉致葉片變黃壞死,下垂倒掛。發(fā)病中后期葉柄和葉鞘交界部位呈水漬狀腐爛,常被誤診為細(xì)菌性鞘腐?。?0]??v剖尚未腐爛的葉柄和葉鞘的交界部位,可見(jiàn)組織變褐壞死。顯微鏡檢查未發(fā)現(xiàn)細(xì)菌性病害特有的噴菌現(xiàn)象,通過(guò)分離接種,把分離到的細(xì)菌接種到健康植株的葉柄,接種后十多天沒(méi)有出現(xiàn)癥狀,可以認(rèn)為鞘腐是該組織壞死后腐生菌所致。也有被誤診為枯萎病,但條紋病引起黃葉和枯萎病引起黃葉不同??菸≈辉诓≈晗聦尤~片變黃,先是葉片基部的一側(cè)或兩側(cè)開(kāi)始變黃(圖1-H),逐漸向主脈擴(kuò)展使全葉變黃,而且壞死組織不會(huì)向內(nèi)部相鄰葉柄和葉鞘擴(kuò)展,橫切假莖未見(jiàn)維管束出現(xiàn)紅棕色壞死;條紋病葉片從下至上逐片葉變黃,常從葉緣開(kāi)始向主脈擴(kuò)展到全葉變黃,橫切假莖可見(jiàn)維管束出現(xiàn)紅棕色壞死,最終整株枯萎死亡。在田間,枯萎病往往成片出現(xiàn),來(lái)勢(shì)很猛,條紋病通過(guò)發(fā)病中心逐漸傳播開(kāi)來(lái)。
(1)葉片主脈正面先出現(xiàn)淡紫色長(zhǎng)條病痕,隨后變成黑褐色壞死斑塊。壞死組織僅限于在主脈表層,有些病葉的壞死斑塊兩側(cè)出現(xiàn)褪綠條紋或斑塊(圖2-A)。(2)葉片主脈邊緣呈現(xiàn)紫褐色波浪形蝕痕,隨后發(fā)展成條狀壞死或塊狀壞死(圖2-B、2-C)。(3)葉片主脈一側(cè)呈現(xiàn)暗綠色水漬狀壞死或兩側(cè)變黃壞死(圖2-D、2-E)。(4)葉片局部呈現(xiàn)螺紋狀黑色斑塊或不規(guī)則黑色斑塊(圖2-F、2-G),這種癥狀一般在干旱環(huán)境條件最易發(fā)生。(5)病株某些葉片的一側(cè)或兩側(cè)或局部呈現(xiàn)斷斷續(xù)續(xù)黑色壞死條紋,遠(yuǎn)看蕉葉呈黑色,隨后葉片枯死。(6)果軸某部位壞死導(dǎo)致果軸斷裂,或真莖某部位壞死導(dǎo)致假莖斷倒,斷倒無(wú)方向性。縱剖上述器官的斷裂部位,只見(jiàn)斷裂組織變褐壞死,未見(jiàn)擴(kuò)展病痕。(7)幼苗球莖上部變褐壞死,幼苗葉片變黃枯萎,剖開(kāi)球莖可見(jiàn)病健交界明顯,無(wú)浸潤(rùn)區(qū)。球莖基部可長(zhǎng)出健康吸芽(圖2-H)??菸∮酌缜蚯o壞死部位,病健交界不明顯,有浸潤(rùn)區(qū),不能長(zhǎng)出吸芽。上述各種壞死癥狀,其病部都沒(méi)有病征,香蕉葉片上各種真菌性葉斑病,其病部都有病征。這是區(qū)別和診斷這兩類病害的最重要依據(jù)。
此類型癥狀有:(1)病株中、下層葉片葉尖或葉片一側(cè)或兩側(cè)開(kāi)始變黃失水,葉片依假莖倒垂。(2)葉片從葉尖開(kāi)始變黃枯萎,葉片顏色從淺灰綠色至黃色,最終葉片焦褐干枯下垂(圖3-A)。(3)葉片遇上潮濕天氣,葉背呈現(xiàn)不規(guī)則形水漬狀斑(圖3-B),但病部無(wú)霉?fàn)钗?,顯微鏡檢查無(wú)噴菌現(xiàn)象,干燥時(shí)水漬狀部位失水萎蔫,隨后變褐枯死。上述萎蔫癥狀是葉片組織壞死引起萎蔫,屬局部性萎蔫,香蕉枯萎病是香蕉維管束受侵染引起萎蔫,屬系統(tǒng)性萎蔫。
此類型癥狀有:(1)葉片呈現(xiàn)波浪形皺縮,葉緣往往不整齊,側(cè)脈隆起,質(zhì)地較厚(圖4)。(2)有些病株抽出的卷筒狀嫩葉,其頂部呈鉤狀彎曲。(3)有些病株果穗畸形,有的果指很多,排列緊密,果指細(xì)小,或果指開(kāi)裂,也有些病株果穗很短,果梳排列很疏。上述畸形癥狀與香蕉束頂病癥狀的區(qū)別,前者是植株中某器官出現(xiàn)畸形,屬局部性畸形。束頂病是束頂矮縮,一叢香蕉中長(zhǎng)出吸芽苗也出現(xiàn)束頂矮縮,屬全株性畸形。
1947年,香蕉條紋病在西非象牙海岸(科特迪瓦)首次被發(fā)現(xiàn),至今不到50年,但對(duì)病害的病原學(xué)和病原生物學(xué)特性都作了許多研究[11-12]。目前已知香蕉條紋病毒有下列幾種寄主。如芭蕉科的芭蕉屬(Musa)、衣蕉屬(又稱象腿蕉屬Ensete)、禾本科的甘蔗(Sacharum officinarum)、美人蕉科的蕉芋(Canna edulis)等。香蕉條紋病毒在田間靠柑桔粉蚧和甘蔗紅粉蚧傳播,這種傳播的機(jī)會(huì)甚少。香蕉不是這些粉蚧最喜歡取食的寄主。這些粉蚧不是重要的傳播介體,種子不能傳播[13],主要通過(guò)帶毒種苗傳播。帶毒種苗通過(guò)組培方式大量繁殖,使此病廣泛傳播開(kāi)來(lái),至今所有種植香蕉的國(guó)家或地區(qū)都有條紋病發(fā)生。然而香蕉條紋病癥狀的顯露受多種因素影響。這些因素包括香蕉品種,病毒株系和環(huán)境因素,導(dǎo)致癥狀復(fù)雜性和不穩(wěn)定性。同一種癥狀有時(shí)發(fā)生很嚴(yán)重,有時(shí)很輕,甚至隱癥。影響癥狀顯露的環(huán)境因素主要是溫度,22℃左右有利癥狀顯露,28~32℃癥狀隱蔽(隱癥)[14]。癥狀顯露的時(shí)限性明顯,成為田間診斷該病的生態(tài)學(xué)依據(jù)。長(zhǎng)期干旱的惡劣環(huán)境會(huì)脅迫某種癥狀顯露。組培繁殖代數(shù)多也會(huì)誘發(fā)癥狀顯露。筆者多年來(lái)的觀察發(fā)現(xiàn),只要不出現(xiàn)植株數(shù)片葉焦褐枯死,或果穗畸形,或果軸斷裂,或真莖斷裂等癥狀,其它癥狀對(duì)香蕉生長(zhǎng)影響不大,無(wú)需噴藥防治,不要把它當(dāng)作細(xì)菌性病害或其它病害防治。通過(guò)加強(qiáng)田間管理,割除倒掛的枯黃病葉,清除因病死亡植株,亦可噴施營(yíng)養(yǎng)液或病毒抑制劑,提高植株耐病力。
上述諸癥狀中有些癥狀,如葉片黃化,葉片萎蔫等在其它病害中也有相似之處。在田間應(yīng)通過(guò)系統(tǒng)觀察,再作綜合分析和判斷。有人認(rèn)為“癥狀診斷不可靠”[8],持此觀點(diǎn)者過(guò)于武斷。病害的癥狀診斷是植物病理學(xué)的重要診斷依據(jù),例如柑桔黃龍病和柑桔黃脈病由于癥狀不同,在果園很容易區(qū)分[15]。對(duì)于沒(méi)有癥狀的植株或種植材料,就需要進(jìn)行檢測(cè),例如崔一平等[16]對(duì)海南省柑桔植株作了檢測(cè),檢測(cè)結(jié)果使我們知道海南省柑桔除發(fā)生黃龍病還感染幾種病毒。由于香蕉條紋病毒基因組能整合到香蕉基因組中,并且整合到香蕉基因組上具有隨機(jī)性,難以確定香蕉條紋病毒基因組插入到香蕉基因組具體位置。條紋病毒的株系很多,各個(gè)株系間親緣很低,即使采用分子檢測(cè)也不一定檢測(cè)到條紋病毒。如果用血清學(xué)檢測(cè),因遇上病毒游離脫氧核糖核酸,沒(méi)有蛋白質(zhì)外殼,即沒(méi)有完整的病毒粒子也檢測(cè)不到。條紋病的壞死癥狀可能是寄主的過(guò)敏保衛(wèi)反應(yīng),使癥狀不能擴(kuò)展。
香蕉條紋病癥狀是復(fù)雜的[8]。其復(fù)雜性主要表現(xiàn)有下列幾種情況:(1)同一株香蕉,從定植到掛果的不同生育期都能顯露癥狀,但以營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期在葉片上顯露癥狀較多。(2)同一叢香蕉中有的吸芽葉片顯露癥狀,有的不顯露,或顯露另一種癥狀。同一種癥狀不是每片葉片都顯露。通常下層葉片顯露。(3)同一病株中可能同時(shí)顯露兩種或幾種癥狀。(4)有的癥狀不常顯露,有的癥狀常顯露。其癥狀的復(fù)雜性可能與香蕉條紋病毒在寄主體內(nèi)存在3 種形式有關(guān)[8]。這3 種形式分別是:①完整病毒粒子的游離態(tài)。此形態(tài)在所有顯癥植株和部分未顯癥植株中存在,但不一定被檢測(cè)到。②只有脫氧核糖核酸、無(wú)蛋白質(zhì)衣殼的游離態(tài)。③整合態(tài),蕉類基因組中整合有香蕉條紋病毒基因組序列。在某種因素誘導(dǎo)下通過(guò)基因重組可使游離態(tài)病毒粒子出現(xiàn)。