曹貞菊，陳明俊，羅小波，尹 旺，雷尊國(guó)，李 飛

（貴州省農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)研究所/貴州省馬鈴薯工程技術(shù)研究中心，貴州 貴陽 550006）

馬鈴薯（Solanum tuberosum L.）是人類消費(fèi)的第一大非谷類糧食作物，在保障發(fā)展中國(guó)家糧食安全方面具有巨大潛力[1]。目前，全球馬鈴薯種植面積超過1 900 萬hm2，年產(chǎn)量約為3.88 億t。在中國(guó)和印度，約有13億人以新鮮馬鈴薯為主食，每人每年消費(fèi)約50 kg[2]。自2006年農(nóng)業(yè)部提出馬鈴薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃以來，中國(guó)馬鈴薯產(chǎn)業(yè)逐年穩(wěn)步發(fā)展。但隨著馬鈴薯種植面積的擴(kuò)大，各類病害也隨之而來。造成馬鈴薯葉片和塊莖損傷的病原體有病毒、真菌、線蟲、昆蟲、細(xì)菌等40多種[3-5]。這些病害對(duì)馬鈴薯生產(chǎn)系統(tǒng)造成高達(dá)22%的直接或間接損失，并嚴(yán)重影響馬鈴薯塊莖的質(zhì)量和產(chǎn)量[6]。本文綜述了馬鈴薯細(xì)菌性軟腐病和環(huán)腐病的發(fā)生特點(diǎn)和國(guó)內(nèi)外防治研究進(jìn)展，并就存在的問題提出相應(yīng)的對(duì)策和建議。

1 馬鈴薯軟腐病

1.1 發(fā)生特點(diǎn)

馬鈴薯軟腐病主要是由果膠桿菌屬Pectobacterium spp.和迪基氏桿菌屬Dickeya spp.細(xì)菌引起[7]。該病廣泛分布于中國(guó)馬鈴薯各優(yōu)勢(shì)產(chǎn)區(qū)，嚴(yán)重影響馬鈴薯的產(chǎn)量和質(zhì)量。根據(jù)發(fā)病時(shí)期的不同，習(xí)慣將田間生育期引起馬鈴薯植株地下莖、塊莖和地上莖基部組織產(chǎn)生黑色腐爛癥狀的病害稱為黑脛??；將貯運(yùn)期造成馬鈴薯塊莖腐爛癥狀的病害稱為軟腐病[8]。

軟腐病主要是由果膠桿菌屬Pectobacterium spp.細(xì)菌分泌的果膠酶引起的，這些果膠酶降解植物中膜層和細(xì)胞壁中的果膠，破壞植物細(xì)胞壁，導(dǎo)致植物組織潮濕、腐爛并有惡臭[9]。病原菌往往不能完全降解細(xì)胞壁，因此，在浸軟的組織中仍然可以看到細(xì)胞輪廓。病原菌大量存在木質(zhì)部時(shí)，可導(dǎo)致維管組織壞死。軟腐病通常發(fā)生于植物塊莖、根莖和鱗莖中，也可以發(fā)生在肉質(zhì)的植物組織中，如多汁的莖和葉，或葉子緊湊的蔬菜中，如生菜頭[10]。

無論是由Pectobacterium spp.或Dickeya spp.引起的馬鈴薯塊莖軟腐病和黑脛病的癥狀都是相似的。在潮濕條件下病變從母塊莖向上移動(dòng)到莖稈，使塊莖和莖呈黏糊狀，并使其潮濕、腐爛。當(dāng)條件干燥時(shí)，癥狀表現(xiàn)為莖、葉發(fā)育不良，發(fā)黃和枯萎[11]。土壤、病殘?bào)w、帶菌種薯和飛蟲攜帶的病原菌是軟腐病重要的初侵染源[12,13]。通過接觸，健康塊莖極易被感染，并形成半流奶油狀物質(zhì)，這些物質(zhì)在空氣中被氧化后會(huì)變黑，進(jìn)而產(chǎn)生腐爛難聞的魚腥味。軟腐病癥狀一旦出現(xiàn)，就會(huì)迅速發(fā)展。當(dāng)條件適宜時(shí)，接觸病原菌的塊莖會(huì)在2～3 d內(nèi)腐爛，而感染的植物在萎蔫癥狀出現(xiàn)后數(shù)小時(shí)內(nèi)死亡[14]。

1.2 防治措施

1.2.1 農(nóng)業(yè)防治

軟腐病原體常見于環(huán)境中，特別是灌溉用水中，目前還沒有辦法消除木質(zhì)部或皮孔內(nèi)軟腐病原菌[9]。因此，軟腐病害控制很大程度上依賴預(yù)防。帶病種薯是馬鈴薯黑脛病和軟腐病的主要初染源，要嚴(yán)格對(duì)馬鈴薯種薯進(jìn)行專業(yè)認(rèn)證和分級(jí)來保證種薯質(zhì)量，并在種植、噴灑、捆莖、收割和分級(jí)貯藏時(shí)，通過清洗和使用消毒機(jī)器清理等措施來進(jìn)行防控。例如，發(fā)苗期發(fā)現(xiàn)感病，及時(shí)處理發(fā)病植株和母薯，避免感染其他健康植株。收獲時(shí)，對(duì)種薯的薯塊進(jìn)行嚴(yán)格分級(jí)，及時(shí)清理掉帶病或有傷口薯塊。貯藏時(shí)控制貯藏溫度，低溫但不使薯塊結(jié)冰可有效阻止病原菌的入侵及繁殖。分級(jí)貯藏時(shí)，需及時(shí)烘干薯塊表面，通入冷風(fēng)長(zhǎng)期貯藏，要防止溫度過高使薯塊發(fā)芽。Rutolo等[15]研究報(bào)告了在實(shí)驗(yàn)室和商業(yè)貯藏條件下，利用一系列氣體傳感器（特別是金屬氧化物、電化學(xué)、光電離和非色散紅外）對(duì)軟腐病菌進(jìn)行監(jiān)測(cè)。結(jié)果表明，大量的氣體傳感器對(duì)軟腐病的早期檢測(cè)有較高的準(zhǔn)確性。此外，合理施用鈣肥和氮肥也能有效降低Pectobacterium spp.和Dickeya spp.導(dǎo)致的植物軟腐病[16,17]。

在育種方面，科學(xué)家們也做了一系列研究。Lebecka 和Michalak[18]評(píng)價(jià)了11 個(gè)馬鈴薯品種（‘Bryza’‘Denar’‘Glada’‘Irys’‘Jelly’‘Mieszko’‘Owacja’‘Satina’‘Sonda’‘Tajfun’和‘Vineta’）對(duì)馬鈴薯軟腐病菌D.solani的抗性，其中抗性最強(qiáng)的品種是‘Mieszko’‘Tajfun’和‘Sonda’。Lebecka和Czarniak[19]測(cè)試了10個(gè)馬鈴薯品種‘Brooke’‘Glada’‘Hermes’‘Irys’‘Lady Claire’‘Lady Rosetta’‘Omega’‘SmithComet’‘Verdi’和‘VR808’對(duì)D.solani和P.brasiliense sp.nov的抗性，發(fā)現(xiàn)‘Lady Rosetta’和‘Brooke’栽培品種的腐爛程度比‘Hermes’‘Lady Claire’和‘VR808’嚴(yán)重。Lebecka等[20]用26個(gè)已篩選出具P.atrosepticum抗性的二倍體雜交種，通過塊莖和黑脛反應(yīng)，對(duì)高侵染性菌株D.solani進(jìn)行抗性篩選。有24個(gè)二倍體無性系在接種該菌后的塊莖反應(yīng)與已證明有Pectobacterium抗性的USA 249[短鏈球菌（+）馬鈴薯的體細(xì)胞雜種]無明顯差異；有17個(gè)無性系在抗黑脛病方面顯著優(yōu)于抗黑脛病品種‘Glada’。選定的二倍體中有11 個(gè)產(chǎn)生未減數(shù)配子（2n 配子），可用于提高四倍體馬鈴薯對(duì)Pectobacterium和Dickeya抗性。

1.2.2 化學(xué)防治

化學(xué)防治是最快速、有效殺滅病原菌的方法。目前，已開發(fā)多種化學(xué)藥劑用于控制由Pectobacterium spp.和Dickeya spp.導(dǎo)致的馬鈴薯軟腐病和黑脛病。使用的大多數(shù)化學(xué)藥劑含有抗生素（主要是鏈霉素及其衍生物）、有機(jī)鹽和無機(jī)鹽等藥劑組合物。采用農(nóng)用鏈霉素進(jìn)行種薯處理是生產(chǎn)中應(yīng)用較為普遍的馬鈴薯黑脛病、軟腐病防控技術(shù)手段。種植前，將馬鈴薯塊莖浸泡在鏈霉素、次氯霉素或鏈霉素/汞化合物的混合物中，可以降低黑脛病和軟腐病發(fā)生率。用卡蘇加霉素、維吉尼亞霉素代替鏈霉素或使用殺菌劑（乙酸、硼酸和漂白粉）時(shí)也得到了類似的結(jié)果[21]。此外，梁歡等[7]研究表明3%噻霉酮WP、20%葉枯唑WP和0.3%四霉素對(duì)馬鈴薯軟腐病具有較好的防控效果。但隨著農(nóng)業(yè)中使用合成化合物，包括抗生素的增多，會(huì)對(duì)人類和環(huán)境造成危害，也會(huì)導(dǎo)致抗菌素耐藥性的產(chǎn)生[22]。隨著2017年農(nóng)用鏈霉素全面退市，篩選高效、低毒和低殘留的農(nóng)用鏈霉素替代殺菌劑成為馬鈴薯生產(chǎn)上亟待解決的問題。

1.2.3 生物防治

生物防治策略包括利用拮抗菌株與病原菌之間的拮抗作用來抑制病原菌。這是防治植物病害中最有潛力和有效途徑之一，也是抗馬鈴薯病害生物農(nóng)藥研發(fā)的重要手段。但是，目前的防治應(yīng)用大多數(shù)集中在抑制活性上，對(duì)代謝產(chǎn)物中有效成分的分離提取研究報(bào)道較少。Youdkes等[23]測(cè)試了一種存在于陸生和水生環(huán)境中的小型、活躍細(xì)菌捕食者蛭弧菌（Bdellovibrio）及其類似菌（BALOs）來控制馬鈴薯軟腐病。BALOs菌株HD100、109J和merRNA可以有效地捕食各種致病菌株 Dickeya spp.和Pectobacterium spp.，所有BALOs菌株都能有效降低軟腐病發(fā)生，甚至達(dá)到完全預(yù)防。Sana等[24]鑒定了一株具有強(qiáng)拮抗活性的、能產(chǎn)類糖脂化合物的解淀粉芽孢桿菌菌株Ar10對(duì)軟腐菌的生物防治。用菌株Ar10 處理馬鈴薯塊莖72 h 后，病害癥狀明顯減輕（壞死深度/面積減少100%，重量減輕85.05%）。用發(fā)酵上清液處理馬鈴薯塊莖1 h后，也呈現(xiàn)出相同效果。Gerayeli等[25]從馬鈴薯根際分離鑒定出對(duì)馬鈴薯軟腐病有防治潛力的短小芽孢桿菌和解淀粉芽孢桿菌，對(duì)Pectobacterium carotovorum subsp.carotovorum（Pcc）的防治效果為63.7%和47.8%。Hadizadeh等[26]使用TaqMan 實(shí)時(shí)PCR 研究馬鈴薯內(nèi)生菌Serratia plymuthica A30對(duì)馬鈴薯黑脛病致病菌Dickeya solani的拮抗性，結(jié)果表明該拮抗菌能使軟腐病發(fā)病率降低58.5%，并能以潛伏感染的形式傳給后代。采收后用生防劑處理馬鈴薯塊莖可降低貯藏期間軟腐病的嚴(yán)重程度，并可預(yù)防大田栽培過程中軟腐菌從母塊莖向后代傳播。Maciag等[27]建立了一個(gè)由5株拮抗細(xì)菌組成的人工組合“五大拮抗菌”（GF）菌群，分別為：Plyratia strain A294、Enterobacter amnigenus strain A167、Rahnella aquatilis strain H145、Serratia rubidaea strain H440和S.rubidaea strain H469。開發(fā)了由這5種拮抗菌組成的液體和粉末制劑，通過與病原菌混合處理馬鈴薯塊莖，發(fā)現(xiàn)軟腐病的嚴(yán)重性和發(fā)病率各降低62.75%和48.61%。Salem 和Abd El-Shafea[28]研究了枯草芽孢桿菌（Bacillus subtilis），熒光假單胞菌（Pseudomonas fluorescence），銅綠假單胞菌（Pseudomonas aeruginosa）和鏈霉菌（Streptomyces spp.）4 種生物制劑對(duì)2 種軟腐病原菌Erwinia carotovora subsp.carotovora（Ecc1 和Ecc2）進(jìn)行拮抗分析，發(fā)現(xiàn)鏈霉菌屬對(duì)Ecc1和Ecc2具有最強(qiáng)的抑制作用，其次是熒光假單胞菌，枯草芽孢桿菌和銅綠假單胞菌。同時(shí)，使用生物制劑可降低菌株Ecc1和Ecc2的病害嚴(yán)重程度。

此外，許多植物提取物，如萜烯、生物堿、類黃酮等成分都具有較強(qiáng)的殺蟲或抑菌活性，這些提取物具有低毒性、殘留少、污染少等優(yōu)點(diǎn)，目前國(guó)內(nèi)外學(xué)者在這方面已經(jīng)開展了較多研究工作。Sampietro 等[29]從阿根廷西北部提取具抗菌活性的富含黃酮類化合物的蜂膠，能有效地降低E.carotovora subsp.引起的馬鈴薯軟腐病的發(fā)生率和嚴(yán)重程度。Habibeh等[30]發(fā)現(xiàn)植物天然化合物新型香精油（EOs）在體外和體內(nèi)條件下均能有效防治軟腐病。Ndivo等[31]研究了印度楝樹（Azadirachta indica M.）、大蒜（Allium sativum M.）和蘆薈（Aloe secundiflora Engl.）提取物對(duì)馬鈴薯品種‘Kenya Mpya’‘Sherekea’和‘Purple Gold’軟腐菌生長(zhǎng)的影響，所有提取物處理塊莖腐爛程度均顯著降低。其中大蒜的抑菌效果最高，蘆薈的抑菌效果最低。Shaheen和Issa[32]采用高效液相色譜法測(cè)定了駱駝蓬種子總生物堿提取物（TAE）對(duì)4 種植物病原菌（Ralstonia solanacearum system II、Erwinia amylovora、Pectobacterium carotovorum subsp.和Burkholderia gladioli）的體外抑菌活性。結(jié)果表明300 μg/mL 的濃度提取物顯示出最好的軟腐病菌抑制效果。

1.2.4 噬菌體防治

Mallmann和Hemstreet[33]于1924年首次發(fā)現(xiàn)了與植物病原菌相關(guān)的噬菌體，當(dāng)時(shí)他們分析證明了白菜濾液能抑制引發(fā)白菜腐爛病原菌Xanthomonas campestris pv.的生長(zhǎng)。Moore[34]提出可以利用噬菌體作為病害控制劑。此后不久，噬菌體成功用于預(yù)防由Erwinia carotovora subsp.引起的馬鈴薯塊莖腐爛病[35]。盡管早期結(jié)果令人鼓舞，但噬菌體治療法并未被證明是一種可靠且有效的植物病害控制方法[36-39]。

近年來，使用噬菌體作為生物防治劑來靶向預(yù)防植物病原獲得了越來越多的關(guān)注[40,41]。噬菌體是一種細(xì)菌病毒，其能特異地侵入和溶解細(xì)菌細(xì)胞，從而有效減少細(xì)菌數(shù)量[42]，對(duì)真核細(xì)胞沒有直接負(fù)面影響。感染后，溶菌噬菌體進(jìn)行快速?gòu)?fù)制，隨后溶解宿主細(xì)胞，并釋放大量子代病毒到環(huán)境中[40]。當(dāng)細(xì)菌數(shù)量較多且環(huán)境條件有利時(shí)，噬菌體感染會(huì)導(dǎo)致其數(shù)量顯著增加。一個(gè)好的噬菌體混合物在控制植物病原細(xì)菌方面非常有效，并且在化學(xué)藥劑失去效力后仍能長(zhǎng)期發(fā)揮作用[43,44]。與其他控制措施相比，這是一個(gè)明顯的優(yōu)勢(shì)。噬菌體的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是他們可以感染抗生素或重金屬抗性細(xì)菌[40]。

Voronina 等[45]確定了一種新的自噬病毒亞科Phimunavirus 屬的一個(gè)獨(dú)立系統(tǒng)發(fā)育分支的podovirus PP16噬菌體，能廣泛感染馬鈴薯軟腐病和黑脛病菌株。噬菌體PP16在植物體內(nèi)外均能有效侵染細(xì)菌。田間試驗(yàn)表明，用噬菌體PP16 處理種薯后，植株萌發(fā)率顯著提高。Byth等[46]分離鑒定了29種對(duì)軟腐病致病菌有毒力的噬菌體，選取其中6種形成噬菌體“雞尾酒”。對(duì)多種致病菌進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果表明噬菌體“雞尾酒”裂解93%的測(cè)試菌株，使軟腐病發(fā)生率和嚴(yán)重程度分別降低61%和64%。Peter等[47]從中國(guó)武漢收集的土壤和水樣中分離出的11個(gè)噬菌體，用于侵染從肯尼亞納庫魯縣分離出引起馬鈴薯軟腐病癥狀P.carotovorum病原菌，結(jié)果表明噬菌體濃度和施用時(shí)間是有效控制軟腐病的關(guān)鍵因素。在接種病原菌之前或之后1 h內(nèi)，以1×109噬菌斑形成單位（PFU）/mL的濃度施用噬菌體，可使軟腐病癥狀降低90%。

1.2.5 其他防治方法

納米顆粒也是一種很有前景的抗菌劑，如銀納米結(jié)構(gòu)（AgNPs），其已被證明可以殺滅650 種致病菌、真菌和病毒，并可與其他拮抗細(xì)菌結(jié)合[22]。Anna 等[48]使用dc-APGD合成了由果膠（Pectin，PEC）或十二烷基硫酸鈉（Sodium dodecyl sulfate，SDS）穩(wěn)定的PEC-AgNPs 和SDS-AgNPs，并測(cè)試其對(duì)Dickeya spp.和Pectobacterium spp.的抑菌活性，其最低抑菌濃度分別為5.5和0.753 mg/L。Hossain等[49]利用假單胞菌無細(xì)胞培養(yǎng)上清液綠色合成AgNPs，顯示出對(duì)D.dadantii生長(zhǎng)、游動(dòng)、生物膜形成和塊莖浸軟的抗菌活性。AgNPs（12 g/mL）和AgNO3（50 g/mL）具有較強(qiáng)的抗菌活性，抗菌活性隨AgNPs濃度的增加而增加。

此外，群體感應(yīng)（Quorum sensing，QS），也可能成為控制植物病原菌的一種潛在策略。細(xì)菌的通訊系統(tǒng)是由化學(xué)信號(hào)分子介導(dǎo)的，這個(gè)過程被稱為群體感應(yīng)，這一過程的滅活稱為群體淬滅（Quorum quenching，QQ）。其通過抑制信號(hào)合成，檢測(cè)酶催化降解以及修飾信號(hào)來干擾QS。N-?；呓z氨酸內(nèi)酯（N-acyl-homoserine lactones，AHLs）代表了一系列廣泛保守的QS信號(hào)，涉及許多革蘭氏陽性細(xì)菌病原體中毒力因子的產(chǎn)生。Alinejad等[50]研究鑒定QQ細(xì)菌作為Pectobacterium carotovorum subsp.carotovorum（Pcc）病原菌的生物防治劑，在存有γ-己內(nèi)酯（Gamma-caprolactone，GCL）情況下，從根際分離獲得能降解?；?高絲氨酸內(nèi)酯信號(hào)分子的分離株，根據(jù)其表型特征和16S rRNA測(cè)序分析，這些分離株被鑒定為Pseudomonas，Bacillus 和Erwinia，并引入了根際假單胞菌Pseudomonas rhizosphaerae 作為QQ 藥劑。對(duì)照于接種Pcc，接種Bacillus pumilus，Pseudomonas fluorescens 和Pseudomonas sp.的馬鈴薯塊莖軟腐病降低了98%。Fan等[51]分離了可降解AHL的細(xì)菌菌株，并評(píng)估了最有效的菌株對(duì)抗QS介導(dǎo)的病原體的潛力。結(jié)果顯示，在蘿卜和馬鈴薯切片上，降解AHL的細(xì)菌Ochrobactrum intermedium D-2可有效抑制病原菌Pectobacterium carotovorum subsp.carotovorum（Pcc）的生長(zhǎng)。

2 馬鈴薯環(huán)腐病

2.1 發(fā)生特點(diǎn)

馬鈴薯環(huán)腐病是由Clavibacter michiganensis subsp.sepedonicus（Cms）引起的造成重大經(jīng)濟(jì)損失的一種檢疫性病害。Clavibacter michiganensis（Cm）是革蘭氏陽性需氧棒狀桿菌，沒有菌絲也不產(chǎn)孢子，主要存在于木質(zhì)部維管中，能引起萎蔫、莖潰爛、維管變色等系統(tǒng)性癥狀[52]。Cm又根據(jù)宿主特異性、生化和遺傳特征分為6個(gè)亞種。Cm.subsp.sepedonicus（Cms）侵染馬鈴薯；Cm.subsp.michiganensis（Cmm）感染番茄，Cm.subsp.nebraskensis（Cmn）誘導(dǎo)玉米萎蔫病和枯萎??；Cm.subsp.tessellarius（Cmt）引起小麥斑點(diǎn)??；Cm.subsp.insidiosus（Cmi）引起紫花苜蓿的萎蔫和發(fā)育不良；Cm.subsp.phaseoli（Cmp）引起菜豆細(xì)菌性系統(tǒng)病害[53]。Cmm、Cms和Cmi均受嚴(yán)格檢疫控制[52]。該菌典型的毒力因子包括胞外纖維素酶、敏感反應(yīng)誘導(dǎo)蛋白、分泌酶和胞外多糖等[54]。除Cms外，其他亞種由于類胡蘿卜素的存在而被染成黃色到橙色，并且通常由于胞外多糖的產(chǎn)生而顯現(xiàn)出黏液菌落形態(tài)[52]。

馬鈴薯環(huán)腐病病原體既存在于植物內(nèi)部，也存在于土壤中。其癥狀一般在生長(zhǎng)期結(jié)束時(shí)出現(xiàn)。首先表現(xiàn)為葉片褪綠，顏色變淺，莖葉萎蔫直至黃化枯死。枯死后莖稈為綠色，葉片黃化但不脫落，維管束變?yōu)辄S褐色。塊莖上由于維管組織破壞，而有棕色的裂縫，邊緣是紅色的[55]，切開病薯塊莖并擠壓時(shí)，有奶酪狀物質(zhì)從維管環(huán)中流出，并伴有揮發(fā)性氣味散出。Blasioli等[56]研究發(fā)現(xiàn)Cms釋放出揮發(fā)性化合物為2-丙醇和3-甲基丁酸，主要來源于細(xì)菌代謝中的氨基酸降解、碳水化合物和脂肪酸氧化。在馬鈴薯塊莖中，病原菌代謝會(huì)改變健康薯塊散發(fā)的揮發(fā)性化合物模式。此外，Cms 病害是潛伏性的，即使無癥狀也能感染。

2.2 防治措施

2.2.1 農(nóng)業(yè)防治

Clavibacter michiganensis subsp.sepedonicus（Cms）是一種不易控制的病原菌，其傳播的一個(gè)重要原因是帶病種薯。防治馬鈴薯環(huán)腐病最有效的農(nóng)業(yè)防治方法之一是通過對(duì)病原菌進(jìn)行早期檢測(cè)，這在馬鈴薯生產(chǎn)、加工和分配中尤為重要。然而，Cms通常在低濃度下也能生存，可導(dǎo)致病原菌在馬鈴薯中潛伏數(shù)代。因此，為了達(dá)到可靠、靈敏的馬鈴薯環(huán)腐病檢測(cè)需求，歐洲和地中海植物保護(hù)組織（European and Mediterranean Plant Protection Organization，EPPO）委員會(huì)建議使用至少兩種基于不同生物學(xué)特性的診斷測(cè)試，包括致病性測(cè)試和適當(dāng)?shù)纳?、生化、血清學(xué)或分子檢測(cè)[57]。一些血清學(xué)方法，如免疫熒光法（Immunofluorescence assay，IFA）和酶聯(lián)免疫吸附法（Enzyme-linked immunosorbent assay，ELISA），用于檢測(cè)Cms。然而，血清學(xué)方法由于低靈敏度和會(huì)導(dǎo)致交叉污染而受到一定限制。單克隆方法的應(yīng)用顯著提高了免疫熒光分析型血清實(shí)驗(yàn)的特異性，但會(huì)導(dǎo)致靈敏性降低、成本升高。為了促進(jìn)檢測(cè)工作，Przewodowski和Przewodowska[58]使用3株不同酸性細(xì)菌胞外多糖（Extracellular polysaccharides，EPS）水平的Cms菌株混合產(chǎn)生抗原，開發(fā)具有免疫特性的多克隆兔抗Cms IgG抗體，無論其EPS水平如何，均可通過免疫方法檢測(cè)Cms。這種新抗體使Cms的免疫診斷更加敏感可靠，并且這種抗體可以用于許多類型的免疫分析。

近年來，基于DNA的分子方法已廣泛應(yīng)用于植物病原的診斷?；贒NA的PCR方法高度敏感，但不具備現(xiàn)場(chǎng)簡(jiǎn)便診斷，尤其是需要在嚴(yán)格的實(shí)驗(yàn)室條件下進(jìn)行。接著科學(xué)家們開發(fā)了基于DNA的檢測(cè)環(huán)介導(dǎo)等溫?cái)U(kuò)增（Loop-mediated isothermal amplification，LAMP）方法為田間應(yīng)用提供了便利。由于其獨(dú)特的引物設(shè)計(jì)，可以比傳統(tǒng)的擴(kuò)增方法在更短的時(shí)間內(nèi)創(chuàng)造出更多的擴(kuò)增產(chǎn)物，而不需要一個(gè)溫度循環(huán)，并且可以在不需要實(shí)驗(yàn)室環(huán)境的情況下使用簡(jiǎn)單的加熱器進(jìn)行應(yīng)用。Sagcan和Kara[59]優(yōu)化了Cms病原菌的LAMP檢測(cè)方法。采用了比色法和橫向側(cè)流試驗(yàn)條（Lateral flow device，LFD）法對(duì)陽性樣品進(jìn)行檢測(cè)，不需要任何成像設(shè)備。通過簡(jiǎn)單的DNA分離方法和反應(yīng)混合物的凍干，可以得到一種適合現(xiàn)場(chǎng)研究的方法。

2.2.2 化學(xué)防治

目前已開發(fā)了很多化學(xué)源性的藥劑用于馬鈴薯環(huán)腐病害防控。播種前用農(nóng)用鏈霉素、甲基托布津和滑石粉混合拌種；發(fā)病期用硫酸鏈霉素、25%絡(luò)氨銅水劑500 倍液、50%百菌通可濕性粉劑400 倍液、或47%加瑞農(nóng)可濕性粉劑700倍液等藥劑進(jìn)行處理。另外，化學(xué)殺菌劑如漂白劑、季銨鹽、高錳酸鉀、硫酸銅、二氧化氯、碘和含酚化合物也能達(dá)到控制Cms的效果[60]。Alla等[60]研究了系統(tǒng)除草劑二氯苯氧乙酸（2,4-D）、敵草?。―iuron）、草甘膦（Glyphosate）、二氯吡啶酸（Clopyralid）、三氟硝草醚（Fluorodifen），以及商品制劑“青金石”（Lazurite）、“利多米金”（Ridomil Gold）和線粒體抑制農(nóng)藥類似物單碘乙酸鈉等農(nóng)藥對(duì)Cms生物膜形成的影響。結(jié)果表明，接觸單碘乙酸鈉和青金石制劑后，Cms生物膜形成減少，這可能是由于這些制劑的殺菌作用。2,4-D和利多米金制劑促進(jìn)生物膜的形成。系統(tǒng)除草劑敵草隆、草甘膦、二氯吡啶酸、三氟硝草醚對(duì)細(xì)菌生物膜形成過程無明顯影響。

2.2.3 生物防治

馬鈴薯Cms病害是在植物生長(zhǎng)過程中以馬鈴薯莖枯萎的形式出現(xiàn)，也是細(xì)菌細(xì)胞在莖內(nèi)聚集形成生物膜的結(jié)果。利用以天然化合物為基礎(chǔ)的制劑，開發(fā)有效、安全的馬鈴薯Cms防治方法是很有前途的。Jin等[61]研究了海帶提取物對(duì)Cms的抑菌活性，所有十九個(gè)分級(jí)分離物均對(duì)Cms有抑菌活性，而三級(jí)分離物（Fr.3）的抗菌活性最高，其主要成分是烷烴、酯、酸和醇，結(jié)果表明，海帶提取物對(duì)Cms有抑菌潛力。高以宸等[62]用紅蓼揮發(fā)油植物源殺菌劑處理馬鈴薯種薯和幼苗，分析對(duì)Cms的防治效果，結(jié)果顯示種薯各項(xiàng)發(fā)芽指標(biāo)均顯著增加，馬鈴薯幼苗各生長(zhǎng)指標(biāo)及各葉綠素含量均顯著高于對(duì)照組，病情指數(shù)顯著低于對(duì)照組，且稀釋0～80倍的該殺菌劑也能達(dá)到同樣的效果。

此外，納米復(fù)合材料生物制劑也有很好的Cms防治效果。Perfileva等[63]研究從藥用大擔(dān)子菌靈芝、豬苓、硫酸菌、香菇和平菇中提取的硒復(fù)合材料對(duì)Cms的活力和生物膜形成能力的影響。Cms與生物復(fù)合材料共同孵育后，細(xì)菌細(xì)胞活性受到損害。其中以香菇和靈芝的胞外代謝產(chǎn)物為基礎(chǔ)的生物復(fù)合物活性最高。將真菌來源的生物聚合物添加到細(xì)菌懸浮液中后發(fā)現(xiàn)Cms形成生物膜的能力明顯依賴于生物復(fù)合類型，在許多情況下，Cms形成生物膜的能力大大降低。Perfileva等[64]又發(fā)現(xiàn)以阿拉伯半乳聚糖（Se/AG）和淀粉（Se/St）為基質(zhì)的硒納米復(fù)合材料（NC）：Se/AG NC（含6.4%的硒）和Se/St NC（含12.0%的硒）對(duì)馬鈴薯植株的健康和Cms侵染均無不良影響，但對(duì)其生長(zhǎng)、葉片數(shù)量和營(yíng)養(yǎng)成分均有促進(jìn)作用。Se/AG NC通過增加活性氧含量和增加過氧化物酶活性來提高馬鈴薯植株的免疫狀態(tài)，從而對(duì)馬鈴薯植株產(chǎn)生了有利影響。并且已經(jīng)證明經(jīng)過納米復(fù)合材料殺菌處理后，該納米復(fù)合材料不會(huì)在馬鈴薯植株中存留，表明Se/AG NC和Se/St NC可作為潛在藥劑用于Cms的防治。

3 研究展望

自2015年馬鈴薯主食化戰(zhàn)略實(shí)施以來，馬鈴薯產(chǎn)量逐年增加。據(jù)統(tǒng)計(jì)，中國(guó)是世界馬鈴薯總產(chǎn)量最多的國(guó)家。2019 年中國(guó)馬鈴薯種植面積達(dá)到478.95 萬hm2，單位面積產(chǎn)量達(dá)到19 139.7 kg/hm2，總產(chǎn)量為9 193.8 萬t，占全球總產(chǎn)量的24.91%[65]。馬鈴薯兼具食用、加工、飼料等功能，有助于改善和豐富中國(guó)人民的營(yíng)養(yǎng)膳食結(jié)構(gòu)。馬鈴薯細(xì)菌性軟腐病和環(huán)腐病是馬鈴薯生產(chǎn)中的重要病害，嚴(yán)重阻礙馬鈴薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展。即使近年來有很多新技術(shù)、新方法研究有助于馬鈴薯農(nóng)業(yè)綜合管理和實(shí)踐，但病害的發(fā)生導(dǎo)致馬鈴薯減產(chǎn)嚴(yán)重。因此，尋找馬鈴薯軟腐病和環(huán)腐病的防治新方法是非常必要的，這不僅能夠減少產(chǎn)量損失也能夠減少昂貴的、破壞環(huán)境的化學(xué)藥劑使用。

目前為止，沒有一種方法能徹底的消除馬鈴薯細(xì)菌性病害，而大多都是以預(yù)防為主。在病害早期階段或沒有癥狀的時(shí)候進(jìn)行檢測(cè)是非常重要的。需依靠高通量、特定和靈敏的技術(shù)達(dá)到檢測(cè)目的，大多數(shù)基于免疫和核酸的技術(shù)已經(jīng)證明能滿足基本檢測(cè)要求。然而，這些方法很大程度上都局限于實(shí)驗(yàn)室研究，需要復(fù)雜的設(shè)備和經(jīng)驗(yàn)豐富的人員操作，從取樣到最終結(jié)果，費(fèi)力又耗時(shí)，因此需要開發(fā)更多精確且快速的馬鈴薯軟腐病和環(huán)腐病檢測(cè)技術(shù)[66,67]。

農(nóng)業(yè)必須適應(yīng)氣候變化并提高生產(chǎn)系統(tǒng)的復(fù)原力，隨著化學(xué)工業(yè)發(fā)展，農(nóng)藥的過度使用，導(dǎo)致病原體對(duì)農(nóng)藥的耐藥性上升。而氣候變化的影響及農(nóng)業(yè)發(fā)展的需要，馬鈴薯種薯的跨區(qū)域運(yùn)輸，導(dǎo)致病原體通過種薯傳播而出現(xiàn)在新區(qū)域中[68]。這就要加大種薯的分級(jí)、分選監(jiān)管力度。同時(shí)，也要開展更多無污染、綠色健康環(huán)保的植物源生物制劑研究，如微生物制劑、噬菌體、納米復(fù)合材料等，用于馬鈴薯軟腐病和環(huán)腐病的防治。此外，也可采用更傳統(tǒng)、直接的育種方法，篩選或培育出抗馬鈴薯軟腐病和環(huán)腐病的優(yōu)質(zhì)馬鈴薯材料，達(dá)到從源頭上減少藥劑使用目的，從而有利于促進(jìn)馬鈴薯產(chǎn)業(yè)健康可持續(xù)性發(fā)展。