煙草黑脛病防控技術研究進展

巢 進，張戰泓，田 峰，田茂成，朱三榮，陳前鋒，左 暉

（1.湖南省煙草公司湘西自治州公司吉首，湖南 吉首 416000；2. 湖南省蔬菜研究所，湖南長沙 410125；3. 湖南生物機電職業技術學院，湖南 長沙 410127）

煙草黑脛病防控技術研究進展

巢 進1，張戰泓2，田 峰1，田茂成1，朱三榮1，陳前鋒1，左 暉3

（1.湖南省煙草公司湘西自治州公司吉首，湖南 吉首 416000；2. 湖南省蔬菜研究所，湖南長沙 410125；3. 湖南生物機電職業技術學院，湖南 長沙 410127）

煙草黑脛病是煙草生產上一種土傳毀滅性病害。綜述了煙草黑脛病病菌生理小鐘變異、化學防控技術、生物技術應用和生物防治技術的研究進展，為該病害的科學防控提供參考。

煙草黑脛病；防控技術；研究進展

湖南為大陸性亞熱帶季風濕潤氣候，地理條件得天獨厚，盛產優質烤煙。地區性特色煙葉品種如鳳凰曬紅煙葉，享譽全國，至今已有400 a以上的種植歷史，是生產混合型卷煙和雪茄煙的優質原料。煙草產業一直是湖南經濟發展的重要支柱性產業之一，對湖南省經濟社會的發展作出了重要的貢獻［1］。在煙草生產過程中，隨著品種更換、氣候變化、栽培模式的變更等因素，威脅煙草安全生產的病蟲害也日益嚴重，給煙草產業帶來了巨大的經濟損失。其中，煙草黑脛病（Phytophthora parasitica var. nicotianae）是煙草種植過程中，最具毀滅性的土傳病害之一。

20世紀80年代以來，我國煙草種植面積的逐步擴大，煙草黑脛病危害面積迅速擴大。湖南省是煙草黑脛病病害造成損失最嚴重的省份之一，并且該病多與煙草另一種毀滅性的病害煙草青枯病混合發生，導致其對煙草危害進一步加重［2］。煙草黑脛病在煙草種植過程中的發病率平均為10%～20%，嚴重煙田的發病率可高達75%，甚至造成煙葉絕收［3］。迄今為止，煙草種植過程中的病蟲害防治以化學防控為主，化學農藥大量的投入和不科學施用，造成了煙葉及煙田生態系統中農藥殘留的累積，病蟲害的抗藥性快速上升，并再次猖獗，嚴重影響煙草的安全生產，并且污染農田環境，破壞生態平衡［4］。因此，開展煙草黑脛病防治新技術開發與研究對于煙草安全生產非常必要而又十分迫切。

1 煙草黑脛病的化學防控

目前，化學藥劑仍然是快速、有效地控制煙草黑脛病擴張蔓延的主要手段。防治煙草黑脛病的傳統保護性殺菌劑主要是有機硫類、二硫代氨基甲酸酯類，如代森鋅、代森錳鋅等。20世紀70年代研制出具有內吸活性的殺菌劑，如苯基酰胺類殺菌劑甲霜靈、惡霜靈等。80年代后期氨基甲酸酯類如霜霉威、霜霉氰等，肉桂酰胺類如氟嗎啉，丙烷脒屬烷基脒類如艾霜，甲氧基丙烯酸酯類如嘧菌酯、醚菌酯等具有保護和治療雙重作用的藥劑，也逐步應用于煙草黑脛病的防控［5］。

不同的煙草黑脛病生理小種對化學藥劑的抗性具有明顯差異。1962年Apple等［6］最先報道了煙草黑脛病病菌致病性分化現象。經過多年研究，國外基本明確了煙草黑脛病菌存在4個生理小種（即0、1、2、3號小種），美國有3個小種（0、1、3號小種）發生危害［6］，另一個生理小種發現于南非［7］。不同的生理小種不僅致病力差異很大，而且在菌落形態，生活習性以及增殖速度以及對化學藥劑的敏感度等方面均具有較大差異。Gallup等［8］比較了從23個國家的76個煙草樣本中分離的煙草黑脛病不同生理小種，結果表明，59%國家的優勢小種是生理小種1，生理小種的變異可能與病原物有性生殖具有相關性。

20世紀80年代以來，國內研究人員在煙草黑脛病生理小鐘分化方面做了大量的工作，朱賢朝等［9］研究表明，我國的生理小種主要是0號和1號小種。王智發等［10］初步鑒定出山東煙區優勢生理小種是1號。梁元存等［11］從我國9個省（區）50余個市（縣）的煙草種植田收集的病株樣品中，分離純化了117株煙草黑脛病菌株。其致病性分化結果表明，在云南和河南的6個菌株不同于其他菌株，可能存在除0號和1號外的另一個生理小種。表明我國耕作栽培制度的變化和栽培品種的更換，對煙草黑脛病的生理小種變化產生不可預知的影響，從而將影響化學藥劑田間防治效果。

化學藥劑處理，能夠誘導煙草黑脛病的菌絲體交配型產生變化，進而產生對某類化學藥劑具有抗藥性的突變菌株，而且一些菌株的抗藥性特性可以穩定遺傳。抗藥性方面，煙草黑脛病對甲霜靈為代表的苯基酰胺類殺菌劑產生的抗藥性最為突出，且抗性水平提升快、抗性水平非常高。Kang［12］研究從1986～1998年分離的煙草黑脛病的病原物對甲霜靈的EC50值從1.0 μg/mL上升到100.0 μg/mL。Ferrin等［13］從迎春花上分離純化到兩株煙草黑脛病菌株，對甲霜靈產生自然抗性的EC50值分別高達742.4和717.4 μg/mL。王革等［14］1991年檢測了云南各地分離的95株煙草黑脛病菌株，其對甲霜靈的敏感度EC50值平均為0.03 μg/mL，范圍在0. 003～0.343 μg/mL之間。胡燕等［15］測定了7種不同類別殺菌劑，對煙草黑脛病菌敏感菌株的菌絲生長抑制作用，發現煙草黑脛病菌對甲霜靈潛在抗性風險非常高，其前景不容樂觀。

2 生物防治特別是微生物防治煙草病害優勢與不足

生物防治特別是微生物防治是目前國際上進行植物病害防治的有效替代防治措施，煙草黑脛病的微生物防治也取得了一定進展［16］。國內外的研究先后報道了從不同生境的土壤、以及植物體內篩選分離，獲得了對煙草黑脛病菌具有不同程度拮抗作用的微生物資源。趙秀香等［17］從煙草根際土壤中，分離鑒定了對煙草黑脛病菌具有高效抑制作用的側孢短芽孢桿菌（Brevibaeillus lateroporus）菌株B8，該菌株能造成黑脛病菌的菌絲畸形、原生質凝集或外滲。離體葉片接種研究表明菌株B8的發酵原液和發酵液的無菌濾液，對煙草黑脛病的防效高達100%。Xu等［18］分離的青霉菌（Penicillium Chrysogenum），防治煙草黑脛病的機理可能與煙草的過氧化物酶（POD）和多酚氧化酶（PPO）提高相關，并且對煙草有促生效果。迄今為止，分離的能防治煙草黑脛病的生物菌有真菌如木霉菌、鏈霉菌雙核絲核菌等［19］，細菌如煙草內生菌、假單胞菌、芽孢桿菌等［20-21］，放線菌如堆肥中多個放線菌株等［22］，室內毒力及田間小區試驗表明，對煙草黑脛病的防治效果達到40%以上。

煙草黑脛病的微生物防治是保障煙草可持續發展的一項重要技術，但是，目前影響微生物防治大規模推廣與應用的因素較多，其中最重要的因素是，即使篩選的生防微生物在室內防效很高，但是田間驗證防效卻很低或不穩定［23］。進一步研究表明，生防菌產生的活性肽，內源性如Defensins，具有非常寬的抗菌譜，對G+病原菌的拮抗作用大于對G-的拮抗作用，它也能夠抑制真菌和部分真核細胞，然而，該物質需要從吞噬細胞分離出來，才能發揮其對病原菌的殺傷作用［24］。為克服細胞膜對活性肽抗菌活性的影響，通過病毒或者原核表達體系，表達純化活性肽，如Defensins目前已被合成并商品化。但是，活性肽釋放到環境中，諸多影響因素如環境pH值、溫度、離子、螯合劑以及各種吸附劑影響了活性肽的抗菌活性［25］。

3 煙草黑脛病的其他防治措施

選育和種植抗病品種是控制煙草黑脛病發生危害的另一經濟有效的措施。目前，我國煙草生產上推廣種植的烤煙品種如中煙90，白肋煙品種如白肋21，以及晾曬煙品種五峰黃等，在控制煙草黑脛病方面起到了較大作用。然而，抗病品種的缺點主要是抗性容易喪失，因此，國內外都在積極開展廣譜性持久抗性資源的篩選工作。Liu等［26］通過RAMP技術，Zhang等［27］通過RAPD技術對煙草中煙草黑脛病的抗性基因研究表明，煙草黑脛病的抗性均由多基因控制。研究發現，煙草的的防衛相關基因［28］、谷胱甘肽轉移酶基因［29］、以及小分子RNA引起的基因沉默［30］都能防治煙草黑脛病。但是，這些研究成果均還局限于實驗室，而且，轉基因煙草的安全性評價工作也需要一個長期嚴謹的研究過程。

隨著對煙草與煙草黑脛病相互作用研究的深入，一些新的防治煙草黑脛病措施逐步應用于生產，給煙草黑脛病的防治提供新的選擇。次生代謝物質，如從蘭香、桉樹和蔞葉3種植物的葉片抽提物［31］、煙草根分泌物［32］、大蒜提取物、生物堿、殼聚糖等在實驗室均能有效抑制煙草黑脛病［33］。一些誘導物質如水楊酸、脫落酸、乙烯利、隱地蛋白和纖維素結合誘導子凝集素等能夠誘導煙草產生抗性［34］。還有研究表明，煙草生產過程中栽培管理措施，亦能不同程度防治該病害。

4 展 望

既讓活性肽與標靶接觸，又不影響活性肽的抗菌活性，是目前研究者面對的一個急需解決的難題。細胞外膜定位表達為解決這一難題提供了參考。大腸桿菌作為研究基因細胞外膜表達的載體細胞，得到廣泛的研究，然而，大腸桿菌不適合作為生防菌資源釋放到環境中［35］，如果能夠將目標基因定位表達于生防菌的細胞外膜，不但能夠提高目標基因控制活性肽的活力，同時利于田間推廣應用。利用微生物作為載體，外膜定位表達抑制煙草黑脛病的活性肽，獲得高效穩定外膜表達活性肽的微生物工程菌，將具有廣闊的應用前景。

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（責任編輯：高國賦）

Advance in Technologies for Preventing Tobacco Black Shank

CHAO Jin2，ZHANG Zhan-hong1，TIAN Feng2，TIAN Mao-cheng2，ZHU San-rong2，CHEN Qian-feng2，ZUO Hui3
（1. Xiangxi Autonomous Prefecture company of Hunan Tobacco Company， Jishou 416000， PRC； 2. Hunan Vegetables Institute， Changsha 410125， PRC； 3. Hunan Biological and Electromechanical Ploytechnic， Changsha 410127， PRC）

Tobacco black shank is one of most important destructive diseases threatening the tobacco plant. This paper reviewed the recent advance of the evolution of physiological races， fungicides preventing， biotechnology application and biological control， which gave scientific references for preventing tobacco black shank.

tobacco black shank； fungicides preventing； advance

S435.72

A

1006-060X（2016）08-0120-03

10.16498/j.cnki.hnnykx.2016.08.035

2016-01-22

湖南省煙草公司湘西自治州公司技術研究項目（2013-15Aa01）

巢 進（1974-），男，湖南汩羅市人，高級農藝師，主要從事煙草病蟲害綜合防治技術研究。

張戰泓