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病虫防控
苹果树腐烂病菌可能是苹果树的一种内生机会致病菌
添加时间:2018-02-14      浏览次数:3007      作者:河北农业大学植物保护学院 王树桐 胡同乐 曹克强  【 】  关闭窗口
   关于苹果树腐烂病(图1)的初侵染来源问题,过去人们一致认为是田间病株和病残体,因为苹果树在田间可以生长多年,只要有一棵树发了病,或者田间有被修剪下的带病枝干,这些田间病株和病残体自然成为了初侵染来源。其次,有人研究表明,梨树、杨树等的腐烂病菌也有可能侵染苹果树,成为一个果园的初侵染来源。尽管人们对苹果树腐烂病菌的孢子在空气中到底能传播多远,以及除随风雨传播外,是否可以通过空气做远距离传播并不是十分清楚,但人们普遍认为腐烂病菌是来自于外部环境。

   然而,根据我们近十年的观察发现,一些新建园尤其是矮砧密植园,离老果园都很远,而且周边没有梨树、杨树等树木,果园内也没有堆积修剪下来的枝干,但是,经过几年的管理后,腐烂病照样还是发生了,那么这些菌是从哪里来的呢?

图1 苹果树腐烂病的症状

   借助分子生物学检测技术,两年以前我们曾在健康苹果树的枝干上检测到了腐烂病菌的普遍存在,按照这个思路,2016-2017年我们利用本实验室建立的qPCR技术对购自张家口怀来、江苏沐阳、云南丽江和河北保定4个地区的八棱海棠种子进行了检测,结果如表1。出人意料的是海棠种子普遍携带腐烂病菌,不同地区的种子带菌率存在差异,江苏、保定地区的种子带菌率都高于40%,张家口的种子带菌率也在12%以上。4个地区的带菌量集中在102-103copies/g,其中购自江苏的海棠种子平均带菌量最高,达到2.76×103 copies/g.

1  不同产地的八棱海棠种子平均含菌量以及带菌率

产地

张家口

江苏

云南

保定

平均带菌量(copies/g

579.34

2759.47

773.64

468.21

带菌率(%

12.87

44.55

22.19

49.01

 

为进一步明确海棠种子的带菌部位,将购自张家口的种子沙藏后打破休眠,待种子刚刚萌芽时,分离获得外种皮、内种皮、子叶、胚芽4部分,其带菌情况如图2所示。外种皮的平均带菌率为30.55%,内种皮为22.22%。3次重复试验中,子叶和胚芽均未检测出携带苹果腐烂病菌。八棱海棠种子带菌部位主要是内、外种皮,其中,外种皮病菌平均含量最高,3次重复的平均带菌量为1.16×103 copies/粒,最高可达1.58×103 copies/粒;内种皮次之,平均带菌量为4.94×102 copies/粒。

 

图2  海棠种子各部分携带苹果树腐烂病菌的情况

 

   对2叶、4叶、8叶、12叶和16叶的实生海棠苗分别进行了实时荧光定量PCR检测,结果表明,不同龄期的实生海棠苗均携带腐烂病菌。海棠苗3次重复试验的平均带菌率分别为43.33%、50.00%、60.12%、66.67%和70.00%,种子发芽后长出两片新叶时的平均带菌率已经接近50%,并随着叶龄的增长带菌率也相应增高。实生海棠苗的平均带菌量也呈现随叶龄增长而增多的趋势,其中,2叶、4叶和8叶期海棠苗的平均带菌量分别为8.82×103copies/g、5.88×104copies/g和1.39×105copies/g,存在显著性差异,且呈现明显的增长趋势,8叶期后,海棠苗带菌量量基本稳定在1.30×105copies/g左右(图3)。

 

图3  不同龄期实生海棠幼苗携带苹果树腐烂病菌的情况(左带菌率、右带菌量))

   以上研究结果表明,作为苹果砧木的八棱海棠种子普遍携带苹果树腐烂病菌,虽然并不是所有的种子都带菌,但是,种子带菌率比较高,而且携带腐烂病菌的种子萌发形成的实生海棠苗也普遍携带腐烂病菌。我们另有研究表明,发生腐烂病的苹果树,所产的苹果种子也检测出病菌的存在,而且对苗圃中表现健康的商品树苗进行检测,也发现腐烂病菌,因此,新建园腐烂病的发生有可能是自身所带的病菌导致,并不一定总是来源于外部环境。

 

   根据我们的研究,我们认为腐烂病菌可能属于一种比较特殊的苹果内生机会致病菌,这种病菌既可以在体外通过风雨传播从外部对树体进行侵染,也可以通过内生的方式长期在树体内潜伏存在,一旦遇到适于它快速发展的条件就会呈现出致病的特性,这些条件如树体受伤或受冻等,树体抵抗力降低,那么受害部位已经潜伏的病菌就会快速生长显现出病害的症状。对于内生机会致病菌的认识,有助于我们更加科学的理解和防控苹果树腐烂病。比如,尽量减少伤口、对伤口及时保护、预防日灼、冻害以及通过增强树势提高树体自身免疫力,在腐烂病的防控中则显得更加重要。

 
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