楊淼泠，張 維，韋秋合，施李鳴，國 圓，張克誠，葛蓓孛

（1中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護研究所，植物病蟲害生物學(xué)國家重點實驗室，北京100193；2中國農(nóng)業(yè)出版社有限公司，北京100125）

0 引言

大豆是中國最重要的油料作物之一，被廣泛應(yīng)用于豆制產(chǎn)品和動物飼料油的生產(chǎn)。2019年，中國大豆種植面積達到933萬hm2，產(chǎn)量增長至1810萬t，平均產(chǎn)量為1939.5 kg/hm2[1]，大豆生產(chǎn)直接影響中國國民經(jīng)濟發(fā)展和人民生活，而病害則是影響大豆生產(chǎn)的關(guān)鍵因素之一，每年因病害造成大豆減產(chǎn)15%～ 40%。中國已報道的大豆病害有大豆胞囊線蟲病、疫霉病等50多種[2]，其中大豆菌核?。╯clerotinia stem rot of soybean，又名大豆白腐?。┦且环N危害嚴重且難防治的世界性病害，其分布地域廣，不僅普遍發(fā)生于中國東北、華北、華東、西南等各大豆產(chǎn)區(qū)，也在巴西、加拿大、美國、南非等大豆生產(chǎn)區(qū)造成了嚴重的危害。在大豆菌核病流行年份能夠造成大豆產(chǎn)量驟減20%～ 30%，嚴重地塊可達50%以上，甚至絕產(chǎn)[3]。同時，感染大豆菌核病后大豆中粗脂肪含量、粗蛋白含量甚至氨基酸總量均有下降趨勢，進而影響了大豆的品質(zhì)[4]。隨著國家大豆振興計劃的實施，建立一項針對大豆病害的綠色防控技術(shù)是至關(guān)重要的。因此，筆者在國家大豆發(fā)展計劃和國家重點研發(fā)項目的支持下，對大豆菌核病病原致病機理、病害侵染循環(huán)以及抗病育種等方面研究進行總結(jié)，以期為后續(xù)大豆菌核病的深入研究和防治提供參考。

1 大豆菌核病的病原菌

大豆菌核病的病原為核盤菌[Sclerotinia sclerotiorum(Lib.)de Bary]，在 1837 年Libert[5]首次發(fā)現(xiàn)，并命名為Peziza sclerotiorum，后于1979年P(guān)urdy[6]將其重新改名為Sclerotinia sclerotiorum(Lib.)de Bary，得到國際一致認可并沿用至今。1945年，Whetzel等[7]根據(jù)在寄主內(nèi)形成菌核和產(chǎn)生有柄子囊盤的特征將其歸為子囊菌科，后又經(jīng)過多次修改[8-9]，現(xiàn)將其分類為真菌門(Eumycota)子囊菌亞門(Ascomycotina)盤菌綱(Discomycetes)柔膜菌目(Helotiales)核盤菌屬(Sclerotinia)。該病原是一種死體營養(yǎng)型植物病原真菌，寄主范圍廣，能夠侵染菊科、豆科、蕓苔科、傘形科等400多種植物。核盤菌危害大豆植株地上的各個部位，造成苗枯、葉腐、莖腐、莢腐等癥狀，受侵染的部位初呈水漬狀病斑，隨后進一步擴展形成淺褐色或深褐色病斑，其典型病征是在高濕環(huán)境下呈現(xiàn)棉絮狀白色菌絲，并形成鼠糞狀或不規(guī)則形的黑色菌核[10]。

1.1 菌核

菌核作為一種休眠和存活結(jié)構(gòu)在核盤菌的生命周期和病害循環(huán)中發(fā)揮著重要的作用。菌核由外殼、皮層組織和髓三部分組成，Williams等[11]發(fā)現(xiàn)外殼是由一至多層增厚的細胞組成，并且外殼和皮層組織的細胞都有色素的沉淀，但后者結(jié)構(gòu)上更為緊密，髓是由大量無隔膜、不分枝的菌絲交聯(lián)形成[12]。在關(guān)于菌核形成過程的報道中，有些研究者將其劃分為6個階段(S0～ S6)，分別為菌絲營養(yǎng)生長期、起始發(fā)育期、菌核積聚期、菌核增大期、菌核合并期、色素沉積期、菌核成熟期[13]，也有些將其劃分為3個階段，即初始階段、發(fā)育階段、成熟階段[14-16]，初期菌絲集結(jié)成白色的菌核原基；中期菌核原基迅速生長，體積明顯增大，菌核表面分泌清澈透明的小液珠；后期菌核進入成熟階段，菌核黑化即色素沉淀[17-19]。

影響菌核形成的因素分為外部因素和內(nèi)部因素。外部因素包括溫度、pH等，菌絲在4～ 30℃范圍內(nèi)都能形成菌核，最適溫度是15～ 22℃。pH對菌核發(fā)育也有顯著的影響，在中性或者堿性條件下能夠抑制菌核的發(fā)育。另一方面，核盤菌對菌核發(fā)育存在復(fù)雜的調(diào)控機制，依靠pH-cAMP調(diào)控的MAPK信號通路在調(diào)控菌核發(fā)育過程中發(fā)揮著重要的作用，并認為cAMP依靠蛋白激酶(PKA)可能參與MAPK信號通路控制菌核形成[19-20]，但Dickman等[21]和Wayne等[22]利用PKA抑制劑進一步研究發(fā)現(xiàn)cAMP對菌核的抑制與PKA無關(guān)，而Ras作為MAKP信號通路的上游激活因子是菌核發(fā)育所必需的。此外，還有很多蛋白質(zhì)或酶類以特有的方式參與菌核的發(fā)育，Erental等[23]發(fā)現(xiàn)當核盤菌中2A型Ser/Thr磷酸酶(PP2A)受到干擾時，形成菌核的數(shù)量變少、體積變小。Rollins[24]發(fā)現(xiàn)在核盤菌中一個調(diào)節(jié)pH敏感基因的轉(zhuǎn)錄因子pac1也參與菌核的發(fā)育和成熟。Liang等[25]指出黑色素合成相關(guān)基因SCD1和THR1基因的缺失導(dǎo)致核盤菌菌核發(fā)育受損。Qu等[26]和Fan等[27]通過RNAi分別證明了核盤菌轉(zhuǎn)錄因子SsFKH1和SsMADS是菌核發(fā)育所必需的。

1.2 子囊盤

子囊盤是核盤菌的另一重要特征。核盤菌菌核萌發(fā)主要有兩種方式：子囊盤型萌發(fā)和菌絲型萌發(fā)[28-29]。其中，菌核萌發(fā)產(chǎn)生子囊孢子是核盤菌生活史中有性生殖階段，主要經(jīng)過菌核萌發(fā)初期、子囊盤柄形成期以及展盤期3個階段，一個菌核上可長出多個子囊盤柄，每個子囊盤柄上只形成一個子囊盤，成熟的子囊盤呈淡黃色，上生柵狀排列的子囊。

營養(yǎng)、濕度、光照是影響菌核子囊盤型萌發(fā)的主要因素。只有在營養(yǎng)適中的條件下培養(yǎng)出來的菌核才能正常萌發(fā)產(chǎn)生子囊盤，當營養(yǎng)不足或者營養(yǎng)過剩時，菌核會發(fā)育形成不正常的子囊孢子或者完全不能產(chǎn)生子囊盤，PDA培養(yǎng)基屬于營養(yǎng)過剩型，所以菌核完全無法發(fā)育形成子囊盤，僅能萌發(fā)產(chǎn)生菌絲。濕度也是一個重要的環(huán)境因素[30]，Nepal等[31]指出，砂質(zhì)土壤含水率越接近飽和菌核萌發(fā)率越高，同時產(chǎn)生的子囊盤數(shù)量越多。此外，Huang和Kozub[32]強調(diào)只有在光照條件下才能形成正常的子囊盤柄并膨大產(chǎn)生子囊盤。一直以來，低溫處理是否是菌核萌發(fā)產(chǎn)生子囊盤的必須條件存在很大爭議，但現(xiàn)有研究表明，不同的地理區(qū)域形成的不同菌株對低溫反應(yīng)可能是不同的，所以低溫處理并非子囊盤萌發(fā)的必要條件。此外，Kruger等[33]發(fā)現(xiàn)菌核在不同深度的土壤中子囊盤萌發(fā)率也受影響，隨著土壤深度的增加其萌發(fā)率呈下降趨勢。

2 大豆菌核病的侵染循環(huán)

在土壤、病殘體及混雜在大豆種子間越冬的菌核是翌年大豆菌核病的初侵染來源[6,34-35]。菌核在合適的環(huán)境條件下萌發(fā)產(chǎn)生子囊盤，子囊盤釋放大量的子囊孢子通過風雨進行傳播擴散是大豆菌核病流行的主要途徑[36]。菌核萌發(fā)產(chǎn)生的菌絲也具有侵染性，可直接接觸侵染健康寄主植物[37]。研究表明，雖然子囊孢子可以萌發(fā)產(chǎn)生芽管，但只有外源營養(yǎng)物質(zhì)和水共同存在時才能侵染寄主植物[38]。衰老的花器官能給病原菌充足的營養(yǎng)物質(zhì)，因此，大豆開花期是病害流行的高峰期[39]。帶菌花瓣和發(fā)病組織還可以通過接觸健康植株進行再侵染[40-41]，構(gòu)成完整的侵染循環(huán)（圖1[12]）。

圖1 核盤菌侵染循環(huán)及發(fā)病癥狀示意圖

栽培管理、氣候條件、大豆品種等因素都能影響大豆菌核病發(fā)生和流行。花期過早、種植密度過大有利于該病的發(fā)生[31,42]，當溫度為10～ 20℃，相對濕度保持在70%～ 80%時，菌核易萌發(fā)且萌發(fā)率高，極易形成子囊盤，空氣的相對濕度保持在85%以上時，子囊孢子的彈射效果好，侵染成功率高，而當大豆種植密度過大，并且地勢低洼排水不暢時，極易造成通風透光度差，濕度增加，給核盤菌菌核萌發(fā)創(chuàng)造有利的條件，從而導(dǎo)致大豆菌核病的發(fā)生流行。此外，不同地理區(qū)域來源的菌核對病害發(fā)生也有影響，Bardin等[43]研究表明，來自寒冷氣候地區(qū)(10℃)的菌核比在溫熱地區(qū)(25～ 30℃)更容易萌發(fā)，而來源于熱帶的菌核不需經(jīng)過低溫處理，土壤中的水分含量達到100 kPa時1～ 2周即可萌發(fā)。

3 大豆菌核病的致病機理

核盤菌與大豆的葉片或莖稈等部位接觸后，形成侵染墊，通過機械壓力或分泌角質(zhì)酶侵入寄主，并分泌草酸、細胞壁降解酶(CWDEs)等在寄主體內(nèi)定殖、擴展，直到危害寄主出現(xiàn)相應(yīng)的病理癥狀，造成菌核病的發(fā)生。

3.1 侵染墊

植物病原真菌在侵染植物時，首先接觸并附著在植物細胞表面，繼而形成相應(yīng)的侵染結(jié)構(gòu)，通過機械壓力直接侵入表皮細胞內(nèi)。Liang和Rollins[44]總結(jié)了先前關(guān)于核盤菌侵染和定殖過程的組織學(xué)和細胞學(xué)研究，提出了核盤菌兩階段侵染模型，第一階段：菌絲接觸植物表皮，菌絲尖端通過分化形成侵染墊，之后形成侵染釘，并通過產(chǎn)生機械壓力及分泌角質(zhì)酶等穿透寄主表皮的角質(zhì)層，隨后形成球根狀皮下菌絲。第二階段：皮下菌絲在植物角質(zhì)層下不斷擴張，之后分化形成皮下侵染菌絲，侵染菌絲通過分泌草酸、毒素以及CWDEs等降解寄主細胞壁，殺死寄主細胞，造成植物組織壞死并引起寄主植物死亡。

侵染墊的形成受多種機制和多個基因調(diào)控。2012年Li等[45]發(fā)現(xiàn)編碼γ-谷氨酰轉(zhuǎn)肽酶的Ss_Ggt1基因影響核盤菌侵染墊的形成，在沒有傷口的葉片上形成病斑的時間推遲，而在而在有傷口的葉片上沒有區(qū)別，因此，推測該基因和核盤菌侵染早期有關(guān)。Xiao等[46]在探究Ss_Caf1基因的功能時發(fā)現(xiàn)該基因在形成侵染結(jié)構(gòu)過程中發(fā)揮著重要作用。2015年Liang等[47]發(fā)現(xiàn)分別編碼草酸脫羧酶的Ss_oah2和草酸乙酸乙酰水解酶的Ss_oab1基因也能影響侵染墊的形成。Yu等[48]研究發(fā)現(xiàn)由Ss_Rhs1基因編碼的含有Rhs重復(fù)結(jié)構(gòu)的分泌蛋白是影響侵染墊形成的重要蛋白之一。近年來，還發(fā)現(xiàn)GATA轉(zhuǎn)錄因子在核盤菌的生長發(fā)育和致病過程中扮演著重要的角色，比如，SsAREA和SsSRE通過參與MAPK信號調(diào)控影響侵染墊的形成[49]。

3.2 胞外酶

植物病原菌在侵染寄主植物的過程中，為了獲取營養(yǎng)和與寄主建立營養(yǎng)寄生關(guān)系，產(chǎn)生多種與致病性相關(guān)的胞外酶，主要有角質(zhì)酶、細胞壁降解酶、蛋白酶、淀粉酶等，這些酶類的產(chǎn)生有的是在寄主細胞壁上發(fā)揮作用，有的是在降解細胞內(nèi)含物上起作用，其中分泌的一系列細胞壁降解酶可以打破寄主植物的物理屏障，進而破壞植物組織干擾內(nèi)部正常的生理代謝過程。核盤菌在侵染過程中分泌包括果膠酶、纖維素酶、半纖維素酶以及木聚糖酶等，其中多聚半乳糖醛酸酶(Polygalacturonase，PGs)作為一種重要的果膠酶一直是近些年的研究熱點。PGs能夠降解未酯化的果膠酯聚合物，即存在于在高等植物初生細胞壁和胞間層的結(jié)構(gòu)性多糖。根據(jù)PGs中不同的功能將其分為多聚半乳糖醛酸內(nèi)切酶(endoPGs)和多聚半乳糖醛酸外切酶(exoPGs)，其中內(nèi)切酶能夠催化多聚半乳糖醛酸的水解過程，引起植物過敏反應(yīng)，而外切酶可以分解果膠細胞壁多糖的單體或二聚體糖基，以便從寄主植物體內(nèi)攫取所需營養(yǎng)物質(zhì)[50-52]。利用RT-PCR進一步研究發(fā)現(xiàn)，多聚半乳糖醛酸內(nèi)切酶在接種發(fā)病后不同的時間內(nèi)表現(xiàn)出不同的釋放情況，其中pg1、pg2和pg3在接種36 h后表達量最大，而在96 h后則不表達，pg6和pg7在24～ 96 h內(nèi)都能檢測到，而pg5僅能在后期檢測到[53]。寄主植物為了與病菌分泌的多聚半乳糖醛酸酶相對抗，產(chǎn)生多聚半乳糖醛酸酶抑制蛋白(PGIPs)。Oliveira等[54]認為核盤菌的蛋白酶也是重要的致病因子，像天冬氨酸蛋白酶家族，如aspS、acp1在核盤菌侵染早期基因的表達水平顯著提高。同時，Bashi等[55]發(fā)現(xiàn)，角質(zhì)酶所編碼的基因在侵染過程中其表達量顯著提升，因此推斷角質(zhì)酶在核盤菌侵染的過程中也發(fā)揮著一定程度的作用。

3.3 草酸

草酸(Oxalic acid)在核盤菌致病過程中扮演著重要角色。1964年Bateman[56]在侵染寄主組織中發(fā)現(xiàn)草酸的積累。Liang等[57]通過構(gòu)建的草酸基因(OAH)敲除體發(fā)現(xiàn)其致病力顯著下降，而且抗菌核病的品種普遍能抑制草酸的吸收及運輸。在核盤菌的致病過程中，草酸主要在以下幾方面發(fā)揮作用：（1）核盤菌在侵染寄主時，草酸的積累可以降低病變部位的pH，低pH環(huán)境下，核盤菌分泌的致病相關(guān)酶活性增強。核盤菌的細胞壁降解酶的最佳pH低于5.0，因此隨著分泌草酸量的不斷積累，pH降低能夠有效增強細胞壁降解酶的活性。同時，依賴pH調(diào)節(jié)的基因能夠影響核盤菌的致病性或生活周期，Chen等[58]研究表明，Smki作為菌核發(fā)育的必要因子在酸性環(huán)境下表達量最大。其實，酸性環(huán)境不僅對寄主植物會產(chǎn)生毒害作用，而且有利于核盤菌抑制寄主植物一系列的防衛(wèi)反應(yīng)，比如草酸能夠通過抑制寄主體內(nèi)氧化爆發(fā)[59]，甚至草酸可以降低過氧化氫酶、超氧化物歧化酶、過氧化物酶等活性[60]，從而阻礙早期植物防御反應(yīng)，減少寄主對自身的傷害。（2）草酸鹽二價陽離子可以與鈣二價陰離子發(fā)生螯合反應(yīng)，降低了Ca+濃度，繼而促進瓦解植物細胞壁進程[61]。（3）草酸還可以通過形成草酸晶體堵塞寄主維管束和抑制脫落酸誘導(dǎo)的氣孔關(guān)閉過程，從而造成植物萎蔫[30-31]。（4）核盤菌可以通過草酸的分泌誘導(dǎo)啟動寄主植物的程序性細胞壞死[32]。（5）草酸能夠增強光抑制作用和造成光化學(xué)功能障礙，降解光合色素造成無法捕獲或者收集能量，繼而影響寄主的光合作用[62]。但隨著進一步研究發(fā)現(xiàn)，未能形成草酸的突變株通過積累富馬酸仍然能夠形成菌核并引起發(fā)病，綜上所述，引起菌核病發(fā)生的必要條件是酸性pH，而不僅僅是草酸[63]。

3.4 分泌蛋白

近年來，分泌蛋白與核盤菌的致病相關(guān)性是研究熱點。核盤菌一直被認為是典型的死體營養(yǎng)型植物病原真菌，但隨著進一步研究發(fā)現(xiàn)，核盤菌也存在短暫的活體營養(yǎng)階段，并且也會分泌相應(yīng)的效應(yīng)子促進核盤菌的侵染[64]。目前，核盤菌中很多分泌蛋白的作用機制被闡述，比如，SsITL蛋白參與了核盤菌抑制寄主JA/ET信號途徑介導(dǎo)的局部和系統(tǒng)性抗反應(yīng)，而SsCP1可以與寄主中的PR1互作，降低PR1對自身抑制作用，從而有利于核盤菌的侵染發(fā)病。

4 大豆菌核病抗病鑒定和育種

選育抗性品種是防治大豆菌核病最經(jīng)濟、最有效的手段之一?，F(xiàn)大豆菌核病在遺傳育種方面已初步開展研究，包括抗病種質(zhì)資源的篩選、抗性遺傳規(guī)律和QTL定位以及基因工程育種等相關(guān)研究工作[78]。

4.1 大豆抗菌核病種質(zhì)資源

由于復(fù)雜的抗性遺傳規(guī)律和自然環(huán)境因素的疊加，增大了選育真正的抗性品種的難度[79-80]，因此，國內(nèi)外對于選育免疫或高抗菌核病的大豆品種方面研究進展緩慢。目前，研究主要集中在篩選對菌核病部分抗性的種質(zhì)資源，對于耐病型和避病型品種的農(nóng)藝特性研究已經(jīng)相對明朗。耐病品種一般具有開花期早，株型緊湊、葉片上舉，不易倒伏等特性[79]。現(xiàn)評價大豆對于菌核病的抗性主要采用人工接種鑒定和病田自然誘發(fā)鑒定，而普遍應(yīng)用的鑒定方法是在室內(nèi)或溫室環(huán)境下的小面積人工接種，包括離體組織菌絲塊接種、活體植株菌絲塊接種、草酸鑒定法、菌核埋土法、菌液噴霧法、莖中可溶性色素水平鑒定法等[78]。Maple Arrow是世界上公認的耐病品種，除此之外，國外現(xiàn)已鑒定出Asgrow A2506、NKS 19-90、Colfax、Corsoy、FC 030233、PI5325等十余種部分抗性種質(zhì)[81]。國內(nèi)在大豆抗菌核種質(zhì)資源鑒定方面也有一些進展。苗保河[82]在鑒定東北某些推廣品種時發(fā)現(xiàn)開紫色花的品種抗性相對較好，宋淑云等[78]對112個大豆品種進行鑒定，篩選出了一個高抗品種‘吉育35’，除此以外，還篩選得到了‘寶交05-5318’、‘九三04-89’、‘牡05-742’、‘合豐24’、‘大天鵝蛋’、‘倪丁花眉豆’等多種具有中抗菌核病的大豆品種[83]。

表1 核盤菌中與致病性相關(guān)的分泌蛋白的基因及其功能

4.2 抗性遺傳與QTL定位

大豆對菌核病的抗性為數(shù)量性狀，由多基因控制，抗病遺傳規(guī)律較為復(fù)雜。通過分子標記定位抗病主效基因在基因組中的位置，即進行QTL(quantitative trait locus)定位，從而輔助選育抗病品種，加速抗病品種選育的進程。用大豆的抗、感菌核病F2群體進行RAPD標記作圖，找到了1個對抗性貢獻率為18%的位點。Arahana、Kim、Guo、Vuong、Huynh等也定位出了多個大豆抗菌核病的QTLs，并發(fā)現(xiàn)葉形、生育期和開花期等農(nóng)藝性狀與QTL定位相關(guān)[81,84]。Li等[85]和Zhao等[86]在探究QTL與可溶性色素含量的關(guān)系中發(fā)現(xiàn)了多個可溶性色素含量與抗菌核病相關(guān)的QTLs。宋偉等[87]通過復(fù)合區(qū)間作圖法結(jié)合表型鑒定也定位到7個抗大豆菌核病相關(guān)的QTL位點，并發(fā)掘了3個可能參與大豆抗菌核病的基因。張羽等[88]通過對大豆抗菌核病的全基因組進行SNP-phenotype和Haplotype-phenotype關(guān)聯(lián)分析表明，基于單個SNP-Trait的最大關(guān)聯(lián)在3號染色體上，其候選基因有pyrroline-5-carboxylate(P5C)reductase和cytochrome P450等，其中P5CR是一種催化脯氨酸生物合成的管家蛋白，脯氨酸在植物的抗逆過程中發(fā)揮著重要的作用。Haplotype-Traits的最大關(guān)聯(lián)在17號染色體上，其中纖維素合酶基被列為關(guān)聯(lián)基因。Sun等[89]也通過全基因組關(guān)聯(lián)研究確定3個主效基因的6個SNPs和微效基因的8個SNPs，其中Glyma_18G012200被認為在抗病性方面發(fā)揮重要的作用。

4.3 基因工程育種

目前，國內(nèi)外學(xué)者在大豆抗菌核病的基因工程育種方面已初步開展研究。將小麥中分離得到的具有降解草酸功能的草酸氧化酶基因轉(zhuǎn)入大豆植物中，使得大豆對菌核病表現(xiàn)出顯著的抗性[90]。張宇航等[91]從耐菌核病大豆品種Maple Arrow中克隆得到Gm_GLP10基因并發(fā)現(xiàn)該基因可能作為生長素結(jié)合蛋白參與調(diào)控大豆的生長發(fā)育與抗病防御應(yīng)答反應(yīng)。楊靜等[92]利用從盾殼霉屬中的幾丁質(zhì)基因CmCH1轉(zhuǎn)入大豆植株并過表達，接種后發(fā)現(xiàn)大豆體內(nèi)防御相關(guān)酶活性增強，比如過氧化物酶、超氧化物歧化酶、苯丙氨酸解氨酶等，同時也能誘導(dǎo)下游防御反應(yīng)，即相關(guān)防御基因表達量增高，更重要的是，對基因的轉(zhuǎn)入對大豆植物的生長發(fā)育并無有害影響。

5 大豆菌核病的防治技術(shù)

根據(jù)大豆菌核病病原菌及其侵染循環(huán)和發(fā)病機制，大豆菌核病的防治策略應(yīng)以減少初侵染源為主，選用耐病品種栽培種植，加強田間管理，輔之必要的藥劑防治。

5.1 減少初侵染源

通過建立合理的種植制度、選用無病繁殖材料、保持田園衛(wèi)生和增加土壤有益微生物等措施減少初侵染源。菌核在土壤內(nèi)的存活時間較長，常發(fā)病區(qū)應(yīng)實行輪作機制，可與禾本科作物輪作，避免與油菜、向日葵、煙草等作物之間輪作。選無病株留種，采用篩選法除去種子中混雜的菌核，然后通過溫湯浸種或者藥劑浸種等進行種子處理。每年大豆秋收后，應(yīng)及時清理農(nóng)田病殘體和落地花盤籽粒，集中深埋或燒毀病殘體。春種時，適時的進行土壤深翻，將土壤中越冬菌核埋入深土中，并在大豆封壟前及時中耕培土，可降低菌核的萌發(fā)。增加土壤中有益微生物菌群，比如利用植物根際促生菌(PGPR)或利用盾殼霉(Coniothyrium minitans)對菌核的重寄生作用，施用盾殼霉生物防治菌劑于土壤中，可減輕發(fā)病程度[93]。

5.2 選用耐病品種

選育抗性品種是防治大豆菌核病最經(jīng)濟、最有效的手段之一。由于對大豆菌核病高抗或是免疫的大豆品種較少，可選用‘吉育35’、‘合豐24’、‘合豐35’、‘墾農(nóng)4號’、‘墾農(nóng)5號’等具有中抗菌核病品種進行合理布局。未有中抗種質(zhì)資源，可選擇株型較為緊湊，通風透光性能好，植株葉面稍尖或葉片上舉的大豆品種。

5.3 加強田間管理

調(diào)整播期、合理調(diào)節(jié)環(huán)境因子、優(yōu)化水肥管理，創(chuàng)造有利于植物生長發(fā)育而不利于病害發(fā)生的生態(tài)環(huán)境條件。調(diào)整播期，適時遲播，使開花期與降雨期錯開。保持田間排水良好，通風透光，減少易積水和低洼地的種植。重施基肥、苗肥，施足磷鉀肥，特別是噴施磷酸鹽對控制大豆菌核病的發(fā)生有一定程度的作用[94-95]，在冬小麥-夏大豆模式中，免耕覆秸播種技術(shù)能增產(chǎn)增效的同時也實現(xiàn)了麥茬大豆田間病蟲草害的防治[96]。

5.4 藥劑防治

化學(xué)藥劑是防治大豆菌核病的主要手段，而早期及時噴施藥劑對預(yù)防菌核病發(fā)生是至關(guān)重要的[97]，菌核病的最佳防治時期是子囊盤發(fā)生期與大豆開花期的重疊期，菌核一般在大豆封壟后開始萌發(fā)，7月中下旬是子囊盤萌發(fā)的高峰期?，F(xiàn)主要有苯甲基咪唑類、琥珀酸脫氫酶類、三唑類、甲氧基丙烯酸酯類、二硝基苯胺類殺菌劑，通過不同的作用機制能夠有效的降低大豆菌核病的發(fā)病率[98-102]。雖化學(xué)防治對菌核病的防效十分明顯，但由于長時間的大量噴施化學(xué)藥劑，導(dǎo)致核盤菌抗藥性產(chǎn)生[103]、環(huán)境污染，大豆食品安全隱患等問題。

相比于化學(xué)藥劑，生物制劑具有對環(huán)境相容性好、農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展性強等優(yōu)點[104-105]。除上述利用盾殼霉對菌核的重寄生作用外，還可利用木霉(Trichoderma viride)和 (Trichoderma harzianum)[106]、枯 草 芽 桿 菌(Bacillus subtilis)[107]、鏈霉菌(Streptomyces avermitilis和Streptomyces hygroscopicus)[108]對核盤菌的拮抗作用，達到較好的防治效果。此外，施用核盤菌SsHADV-1病毒粒子后，不僅能夠減輕病害發(fā)生程度，還能縮小病原菌寄主范圍、提高作物產(chǎn)量[109]。

6 展望

目前，基于核盤菌的致病機理及侵染特性，利用基因工程技術(shù)在大豆抗菌核病育種方面取得了一定的成效，同時，化學(xué)防治作為防治大豆菌核病的主要手段能有效的預(yù)防及阻止菌核病的發(fā)生危害。但仍然存在一些重要問題需要解決：（1）大豆-核盤菌之間互作機制還未闡述清楚。大豆是如何響應(yīng)核盤菌分泌的毒素或分泌蛋白，抗病信號是如何啟動并轉(zhuǎn)導(dǎo)，是否也像疫霉菌一樣存在“誘餌模式”[110]，這些問題阻礙了抗病基因的挖掘和分子育種的進程。（2）大豆中缺乏可利用的優(yōu)良抗源。雖已定位到很多的QTL，但重復(fù)性差，缺少穩(wěn)定的主效QTL，這導(dǎo)致大豆抗菌核病遺傳育種的研究進展緩慢。（3）研究手段尚需改進。當前對抗病基因的鑒定研究多采用QTL定位或通過檢驗少數(shù)基因?qū)吮P菌的響應(yīng)情況來推測其與抗性的關(guān)系，難以準確鑒定出抗病基因，更無法了解寄主的抗病機制。（4）缺少一種綠色、安全且高效的防治大豆菌核病的技術(shù)手段。目前雖然化學(xué)方法能很快地抑制病原體發(fā)展并具有一定的預(yù)防作用，但是存在環(huán)境污染、抗藥性產(chǎn)生以及食品安全等問題。

針對以上問題，今后可從以下幾個方面開展后續(xù)研究：（1）集中篩選抗病品種，通過雜交將抗病成分轉(zhuǎn)入大豆，并利用其進行抗病位點鑒定，從而提高抗病位點的準確性。（2）通過全基因組水平、轉(zhuǎn)錄組水平和代謝組水平等現(xiàn)代生物信息學(xué)的分析手段，加快核盤菌-大豆互作機制的研究，挖掘抗病基因，為大豆抗菌核病分子育種奠定基礎(chǔ)。（3）積極研究生物防治方法對大豆菌核病的防控效果及機理，推進生物防治策略與化學(xué)或農(nóng)業(yè)防治方法綜合聯(lián)用，為建立良好的綜合防治管理技術(shù)奠定基礎(chǔ)。

致謝：感謝國家重點研發(fā)計劃“主要經(jīng)濟作物重要及新成災(zāi)病害綠色綜合防控技術(shù)”(2019YD1002000)的資助和中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護研究所植物病蟲害生物學(xué)國家重點實驗室提供的良好實驗平臺。