李文藝,李潔維,王發(fā)明,張 晉,鐘彩虹*,李 黎*
(1.植物種質(zhì)創(chuàng)新與特色農(nóng)業(yè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,中國(guó)科學(xué)院 獼猴桃產(chǎn)業(yè)技術(shù)工程實(shí)驗(yàn)室,中國(guó)科學(xué)院 武漢植物園,武漢 430074;2.廣西壯族自治區(qū)中國(guó)科學(xué)院廣西植物研究所,桂林 541006;3.廣西壯族自治區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)院,廣西 南寧 530007)
廣西壯族自治區(qū)野生獼猴桃資源豐富,氣候適宜獼猴桃生長(zhǎng),且果實(shí)成熟期較其他產(chǎn)區(qū)提前了15~20 d,具有較好的產(chǎn)業(yè)發(fā)展條件[1].20世紀(jì)80年代,廣西各地開始種植獼猴桃,引導(dǎo)農(nóng)民脫貧致富.據(jù)2021年6月統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,廣西2020年獼猴桃種植面積已達(dá)0.53萬hm2,結(jié)果面積為0.20萬hm2,年產(chǎn)量為1.5萬t;超越安徽、廣東等老產(chǎn)區(qū),位列中國(guó)獼猴桃主栽省份的第11位[2].目前,桂林市資源縣、龍勝縣,河池市南丹縣及百色市樂業(yè)縣等地均已發(fā)展成為全國(guó)獼猴桃種植的主產(chǎn)縣區(qū).
然而,伴隨著廣西獼猴桃產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展,病害問題也逐漸顯現(xiàn)[3].自2013年初,相關(guān)科研院所逐步展開了研究.陳唯王[4]、黃繼魁[5]及黃冬麗等[6]對(duì)樂業(yè)縣獼猴桃的栽培現(xiàn)狀及病害年發(fā)生動(dòng)態(tài)進(jìn)行了分析,認(rèn)為當(dāng)?shù)刂饕『楦?、褐斑病、潰瘍病及白粉病,并編制了樂業(yè)縣獼猴桃全年栽培管理與病蟲害防治月歷.莫曉云[7]分析了資源縣主要病害潰瘍病、褐斑病、根腐病及花腐病的防治技術(shù).陳艷萍[8]結(jié)合龍勝縣紅陽(yáng)獼猴桃黑斑病的癥狀及發(fā)生規(guī)律,探討了防治措施.但目前暫未見對(duì)廣西主栽區(qū)域進(jìn)行系統(tǒng)病害調(diào)研及鑒定的報(bào)道.
為進(jìn)一步全面了解廣西獼猴桃產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及春季病害感病情況,2021年4月,中國(guó)科學(xué)院武漢植物園聯(lián)合廣西植物研究所、廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院對(duì)桂林市資源縣和龍勝縣、河池市南丹縣及百色市樂業(yè)縣等主產(chǎn)縣園區(qū)進(jìn)行了病害調(diào)研;通過典型病害樣本采集及病原鑒定,全面分析了廣西各主栽區(qū)域的春季病害種類及致病菌類型,為當(dāng)?shù)孬J猴桃病害的預(yù)測(cè)及防治奠定了理論基礎(chǔ).
2021年4月,中國(guó)科學(xué)院武漢植物園與廣西植物研究所、廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院聯(lián)合,對(duì)14個(gè)采樣點(diǎn)進(jìn)行了園區(qū)春季病害調(diào)研,觀察到典型的細(xì)菌性潰瘍病、真菌性灰霉病和病毒病等癥狀.同時(shí),采集到33份疑似感病的葉片作為實(shí)驗(yàn)材料.各采樣點(diǎn)具體地理位置見表1.
表1 14個(gè)采樣點(diǎn)的具體地理位置
1.2.1 細(xì)菌性病原菌的分離及分子鑒定 取3片直徑1 cm的病健交界處的葉片組織,用75%乙醇消毒后裝入600 μL 10 mmol/L MgSO4的1.5 mL離心管中,研磨勻漿.吸取100 μL菌懸液涂布于LB平板上,28 ℃培養(yǎng)2 d.各樣本3個(gè)重復(fù).挑取單菌落,采用百泰克試劑盒提取細(xì)菌基因組,用16S引物27F(AGAGTTTGATCCTGGCTCAG) 和1492R(GGTTACCTTGTTACGACTT) 進(jìn)行PCR擴(kuò)增.擴(kuò)增體系為40 μL:10× PCR buffer 4 μL,5 U/ μL Taq酶0.25 μL,10 mmol/L dNTP 0.8 μL,1.10 g/mL DMSO 0.8 μL,100 μmol/L正反向引物各0.2 μL,DNA模板2 μL,ddH2O 31.75 μL.PCR反應(yīng)程序?yàn)?4 ℃ 5 min;94 ℃ 30 s,55 ℃ 30 s,72 ℃ 1 min,30個(gè)循環(huán);72 ℃ 10 min.擴(kuò)增產(chǎn)物送至華大基因公司測(cè)序后進(jìn)行Blast比對(duì)及同源性分析,確定菌株的分類地位.
1.2.2 真菌性病原菌的分離及分子鑒定 取3片直徑1 cm的病健交界處的葉片組織,用75%乙醇消毒后將葉片置于PDA平板上25 ℃培養(yǎng)5 d,選取菌絲尖端置于PDA平板上獲得純菌株并重新培養(yǎng),25 ℃靜置培養(yǎng)8 d后收集菌絲.每個(gè)樣本3個(gè)重復(fù).采用上海生工試劑盒提取真菌基因組,運(yùn)用ITS4/ITS5引物進(jìn)行擴(kuò)增(ITS5-GGAAGTAAAAGTCGTAACAAGG;ITS4-TCCTCCGCTTATTGATATGC),擴(kuò)增體系與1.2.1類似,具體參照White等[9].
1.2.3 病毒檢測(cè) 取感病嫩葉0.1 g,采用液氮研磨后快速轉(zhuǎn)入裝有1 mL RNA提取緩沖液的1.5 mL離心管中,充分混勻后室溫靜置5 min,離心,將上清液用氯仿抽提2次,加入1 mL異丙醇沉淀核酸,收集沉淀物后用75%乙醇洗滌2次,風(fēng)干后溶于30 μL DEPC處理水中,提取的RNA存于-20 ℃中備用.以RNA為模板,合成cDNA第一鏈.反應(yīng)體系為20 μL,含5× 反轉(zhuǎn)錄buffer 4 μL,2.5 mmol/L dNTPs 1 μL,RNA酶抑制劑(40U/ μL)0.5 μL,M-MLV(200 U/μL)0.5 μL,隨機(jī)引物(100 pmol/μL)1 μL、RNA模板5 μL和DEPC處理水8 μL.隨后基于各病毒的特異性引物進(jìn)行RT-PCR檢測(cè),對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行測(cè)序分析.以CLBV病毒為例,引物為(CLBV1F-AGCCATAGTTGAACCATTCCTC;CLBV5R-GCAGATCATTCACCACATGC),PCR反應(yīng)總體系為25 μL,含10× Taq DNA聚合酶緩沖液2.5 μL,10 mmol/L dNTPs 0.5 μL,5 U/μL Taq DNA聚合酶0.25 μL,10 mmol/L正反向引物各0.5 μL,cDNA 2 μL和滅菌去離子水18.75 μL.PCR反應(yīng)程序?yàn)?4 ℃ 3 min;94 ℃ 30 s,54 ℃ 30 s,72 ℃ 60 s,35個(gè)循環(huán);72 ℃延伸10 min.病毒的鑒定按照鄭亞洲等[10]、朱晨熹等[11]及黃顯德等[12]方法進(jìn)行.
對(duì)于潰瘍病菌,制備濃度為109CFU/mL的菌懸液;對(duì)于真菌菌株,將葉片和果實(shí)的表面用75%酒精消毒后,用2號(hào)解剖針進(jìn)行針刺(果實(shí)刺傷深度2~3 mm),制備直徑5 mm的培養(yǎng)7 d的菌餅,將菌餅接種于傷口處,菌絲面朝下,覆蓋濕棉球,并放入透明盒中密封保濕,6 d后觀察發(fā)病情況.從病斑處再次分離培養(yǎng)病菌,與原接種菌株進(jìn)行比較鑒定,確定是否符合柯赫氏法則.
在廣西部分栽培園區(qū)觀察到疑似潰瘍病、灰霉病和病毒病的癥狀,如圖1所示,感病癥狀與鐘彩虹等[13]、吳水美等[14]及王然等[15]描述癥狀基本一致.疑似潰瘍病感病癥狀:葉片表面出現(xiàn)不規(guī)則形褐色斑點(diǎn),病斑周圍伴有3~5 mm明顯的黃色暈圈.疑似灰霉病感病癥狀:被侵染的葉片從葉邊緣開始發(fā)病,病部可見大量灰白色菌絲凸起,密生灰色孢子.疑似病毒病感病癥狀:葉片上出現(xiàn)褪綠斑駁、褪綠環(huán)紋、脈黃和花葉等癥狀.
a.疑似潰瘍病癥狀;B.疑似灰霉病癥狀;C.疑似病毒病癥狀.
鑒定到的細(xì)菌菌株及對(duì)應(yīng)的已報(bào)道病害見表2.河池市南丹縣園區(qū)6﹑9的樣本攜帶潰瘍病菌;樂業(yè)縣園區(qū)13的樣本攜帶潰瘍病菌.
表2 采樣點(diǎn)分離鑒定的細(xì)菌菌株及對(duì)應(yīng)已報(bào)道病害
鑒定到的真菌菌株及對(duì)應(yīng)的已報(bào)道病害見表3.桂林市龍勝縣園區(qū)4的樣本檢出果實(shí)軟腐病及灰霉病菌;河池市南丹縣園區(qū)7、8、9的樣本檢出獼猴桃黑/褐斑病菌、果實(shí)軟腐病及灰霉病菌;樂業(yè)縣園區(qū)10﹑11的樣本檢出獼猴桃炭疽病、果實(shí)軟腐病及灰霉病菌.
將有明顯病毒病癥狀的獼猴桃葉片送檢,檢測(cè)結(jié)果如表4.龍勝縣園區(qū)3、4分別攜帶2、4種病毒;南丹縣園區(qū)8檢出3種病毒.
表4 采樣點(diǎn)春季樣本病毒病檢測(cè)結(jié)果列表
將潰瘍病、灰霉病及褐斑病菌分別接種在葉片上,灰霉病、黑斑病、軟腐病及炭疽病菌接種于果實(shí)上.致病力實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,接種葉片14 d及果實(shí)6 d左右發(fā)病,菌株接種后均出現(xiàn)典型感病特征,隨后在發(fā)病處重新分離到了接種的菌株,符合柯赫氏法則致病性檢測(cè).
(A,B)擬莖點(diǎn)霉菌(Phomopsis sp.)、(C,D)稻黑孢菌(N.oryzae)及灰霉菌病(E,F)(B.cinerea)分別接種在獼猴桃果實(shí)及葉片上感病癥狀.
本團(tuán)隊(duì)于2021年春季對(duì)廣西桂林市資源縣和龍勝縣、河池市南丹縣及百色市樂業(yè)縣等獼猴桃主產(chǎn)縣的代表性園區(qū)進(jìn)行病害調(diào)查,基于生物學(xué)特性及分子鑒定確定各園區(qū)的病原菌種類,預(yù)測(cè)了各園區(qū)將來可能發(fā)生的病害(表1~4),為各園區(qū)進(jìn)行有效防治奠定了理論基礎(chǔ).病原鑒定結(jié)果表明河池市南丹縣芒場(chǎng)鎮(zhèn)(園區(qū)6)及城關(guān)鎮(zhèn)(園區(qū)9)、百色市樂業(yè)縣甘田鎮(zhèn)(園區(qū)13)感染了潰瘍病,該病一旦感染,病菌繁殖及傳播迅速,目前并無徹底根治方法,只能采取搭建避雨棚、加強(qiáng)園區(qū)管理等農(nóng)業(yè)措施,結(jié)合化學(xué)及生物防治等方式進(jìn)行控制.桂林市龍勝縣龍脊鎮(zhèn)(園區(qū)4)、河池市南丹縣城關(guān)鎮(zhèn)(園區(qū)8)、百色市樂業(yè)縣同樂鎮(zhèn)(園區(qū)11)感染了近年來產(chǎn)業(yè)中最嚴(yán)重的真菌病害——果實(shí)軟腐病,該病主要在蕾期及幼果期感染,于貯藏期逐漸顯現(xiàn)病癥,需加強(qiáng)侵染期的防治.桂林市龍勝縣龍脊鎮(zhèn)(園區(qū)4)、河池市南丹縣城關(guān)鎮(zhèn)(園區(qū)8)、百色市樂業(yè)縣同樂鎮(zhèn)(園區(qū)10)感染了灰霉?。缓映厥辛_城仫佬族自治縣東門鎮(zhèn)(園區(qū)7)、河池市南丹縣城關(guān)鎮(zhèn)(園區(qū)9)感染了黑/褐斑病;百色市樂業(yè)縣同樂鎮(zhèn)(園區(qū)11)感染了炭疽??;這些真菌病害的發(fā)生主要與園區(qū)修剪不當(dāng)、郁蔽、濕度過大有關(guān),需根據(jù)實(shí)際情況加強(qiáng)修剪、施用吡唑醚菌酯、嘧霉胺等真菌防治藥劑.桂林市龍勝縣江底鄉(xiāng)(園區(qū)3)、桂林市龍勝縣龍脊鎮(zhèn)(園區(qū)4)及河池市南丹縣城關(guān)鎮(zhèn)(園區(qū)8)均感染2~4種病毒,可運(yùn)用抗病威、病毒克星等藥劑進(jìn)行控制.
總體而言,廣西春季病害主要為細(xì)菌性潰瘍病、真菌性軟腐病、黑/褐斑病、灰霉病、炭疽病及病毒??;按區(qū)域統(tǒng)計(jì),南丹及樂業(yè)縣的潰瘍病發(fā)生率高,龍勝、南丹及樂業(yè)縣的真菌病害發(fā)生率高,南丹及龍勝縣的病毒病發(fā)生率高;其中南丹縣的病菌種類及檢出率最高.針對(duì)獼猴桃病害防治方面,還應(yīng)引起更多重視,采取一些防治措施,如加強(qiáng)進(jìn)行苗木帶菌檢測(cè),建防護(hù)網(wǎng),推廣避雨栽培,防止病原菌傳播;高壟栽培,及時(shí)清理溝渠的雜草,注意排水;注意夏季修剪及疏花疏果,保持果園通風(fēng)透光,防止種植密度過大;減少藥劑濫用;適當(dāng)晚采收.同時(shí)可嘗試發(fā)展新的紅肉但抗性強(qiáng)的品種如‘楚紅’及‘桂紅’等.目前對(duì)廣西獼猴桃的病害發(fā)生條件及病原菌侵染規(guī)律等了解還不夠,后期需進(jìn)一步進(jìn)行周年病害鑒定及發(fā)生規(guī)律研究,形成適合當(dāng)?shù)氐牟『︻A(yù)測(cè)預(yù)報(bào)系統(tǒng),建立廣西獼猴桃病害數(shù)據(jù)資料庫(kù),開展藥物篩選及防治效果對(duì)比研究,因地制宜地制定病害防治方案,為從整體上提高廣西獼猴桃產(chǎn)業(yè)的水平提供理論基礎(chǔ).
(致謝:感謝華中農(nóng)業(yè)大學(xué)植物科學(xué)技術(shù)學(xué)院洪霓教授團(tuán)隊(duì)協(xié)助完成病毒方面的工作.)