柑橘潰瘍病綜合防控技術研究進展

王曉宇，彭埃天，宋曉兵，黃 峰，崔一平

（廣東省農業科學院植物保護研究所/廣東省植物保護新技術重點實驗室，廣州 510640）

0 引言

柑橘(Citrus)屬蕓香科(Rutaceae)，是全球最大宗的水果作物，在中國已有4000多年的種植歷史，近年來國內柑橘產業發展迅速，種植面積不斷增加。隨著柑橘產業規模的擴大，柑橘病蟲害給柑橘產業帶來的危害不容忽視。柑橘潰瘍病(citrus bacterial canker disease)是柑橘上危害最為嚴重的細菌性病害之一，是一種世界性的柑橘病害，對柑橘的生產造成了嚴重的損失[1]。柑橘潰瘍病因其危害嚴重、易于傳播且防治困難，已被30多余個國家和地區列為檢疫性病害。柑橘潰瘍病于1912年在美國首次報道，1919年中國首次報道柑橘潰瘍病的發生，隨后在多個省份蔓延發生，目前該病害主要分布在廣東、廣西、云南、福建、湖南、湖北、江西、浙江等地區[2-3]。

目前，柑橘潰瘍病尚無根治方法[4]。國外防治該病害曾經主要采取徹底挖除的方式，但該方法已逐漸停止使用，只在遠離發病區且發病植株較少的情況下使用[5-6]，目前主要采取種植抗病品種、種植防風林、使用殺菌劑、防控潛葉蛾的發生及使用系統抗性誘導劑等措施[7]。國內防治柑橘潰瘍病主要采取預防為主、綜合防治的策略[8]，對非疫區采取嚴格的檢疫措施，嚴防柑橘潰瘍病的傳入；在疫區采取栽培措施與化學防治相結合的方法，盡可能減少柑橘潰瘍病造成的經濟損失。筆者主要從柑橘潰瘍病的病原以及柑橘抗病機制等方面對柑橘潰瘍病進行概述，并從檢驗檢疫措施、抗病品種選育、生物防治、化學防治、植物源農藥及病蟲草綜合防治等方面對柑橘潰瘍病的防治方法進行總結，以期為柑橘潰瘍病的防治提供借鑒。

1 柑橘潰瘍病病原

柑橘潰瘍病的病原菌有3個不同的亞種，分別為柑橘黃單胞桿菌柑橘亞種(Xanthomonas citrisubsp.citri，Xcc)、棕 色 黃 單 胞 萊 檬 亞 種 (X.citrisubsp.aurantifolii，Xau)和苜蓿黃單胞枳柚亞種(X.alfalfaesubsp.citrumelonis，Xacm)，Xcc又分為A、A*和Aw3個致病型[9-10]。國內柑橘潰瘍病的病原菌主要為A型的Xcc[8]。Xcc屬變形菌門(Proteobacteria)變形菌綱(Gammaproteobacteria)黃單胞菌目(Xanthomonadales)黃單胞菌科(Xanthomonadaceae)，革蘭氏陰性菌，菌體呈短桿狀，無芽孢有莢膜[11]。

Xcc的毒力因子有VacJ、XacGST、gpd1、胞外蛋白水解酶等。研究表明，缺失VacJ基因會使Xcc難以形成生物膜，生長緩慢，對植物的毒性降低[12]；由Xac3819基因編碼的XacGST，可以通過催化谷胱甘肽與毒素結合，將有毒物質排出體外，增強Xcc的抗性[13]；gpd1基因編碼甘油-3-磷酸脫氫酶，缺失該基因，會使Xcc菌株的毒力下降，且會降低Xcc菌株在營養缺乏環境下的生長能力[14]；缺失胞外蛋白水解酶基因同樣會使Xcc菌株形成生物膜的能力下降，致病力降低[15]。Xcc毒力因子的研究，為病原菌與寄主的互作研究及病原菌的侵染傳播研究提供了重要依據。

2 抗病機制

Xcc主要從傷口、氣孔和皮孔等處侵入植物葉片，葉片的氣孔密度、顯微結構等對病原菌的侵入有影響[16]。張戈壁等[17]的研究表明，臍橙品種對柑橘潰瘍病的抗性與葉片氣孔密度和海綿組織厚度有關，與葉片氣孔的長度、寬度、柵欄組織厚度、細胞層數無關。潘貞珍等[18]的研究結果表明，柑橘葉片的氣孔密度、氣孔面積與柑橘潰瘍病的抗性呈負相關，葉片厚度、柵欄組織厚度、海綿組織厚度、上下表皮厚度、蠟質含量等指標與柑橘潰瘍病的抗性呈極正相關。María等[19]的研究表明，與感病品種相比，抗病品種的嫩葉上的蠟質層會更厚，感病率較低。葉片氣孔的密度和蠟質層厚度與抗性有關，但其他葉片結構與抗性的關系還需進一步研究，在選育抗病品種時，可將葉片氣孔密度和蠟質層厚度作為參考指標。

隨著現代分子生物技術的發展，植物在分子水平上的抗病機制得到越來越多的關注，抗病基因的研究成為新的研究熱點。過氧化物酶相關基因是目前研究較多的柑橘抗潰瘍病基因之一[20-21]。祁靜靜等[22]對過氧化氫酶基因CsKat01與柑橘潰瘍病的相關性進行了分析，推測CsKat01基因可能通過調控CAT酶活改變H2O2含量，進而影響柑橘對潰瘍病的抗性。有研究表明，通過調控植物基因表達，進而調控植物激素的動態平衡，可以影響植物的抗病性。鄒修平、李強等[23-24]通過超量表達CsGH3.6和CsNBS-LRR基因，調控柑橘體內水楊酸和茉莉酸的動態平衡，一定程度上增強了植株抗性。此外，柑橘抗潰瘍病基因在側生器官邊界域(LBD)、促分裂原活化蛋白激酶(MAPK)、毒素排出轉運蛋白(MATE)、ATP結合盒(ABC)、主要協同轉運蛋白超家族(MFS)等相關基因上也有研究[25-27]。這些抗性基因的發現與應用為之后的抗病育種提供了更多的思路與依據。

3 防控技術

3.1 檢驗檢疫

加強對柑橘潰瘍病的檢驗檢疫，是控制該病害蔓延的重要措施之一。用于該病害檢疫的方法主要有生物學檢測法、噬菌體檢測法、酶聯免疫檢測法、核酸雜交技術、DNA指紋圖譜分析、PCR檢測方法、環介導等溫擴增(LAMP)檢測法等。

相較于傳統方法，PCR檢測方法具有靈敏、快速、便捷的優點，是目前應用最廣泛的檢測方法。熊書等[28]將疊氮溴化乙錠(EMA)與PCR技術結合起來，利用EMA的選擇滲透性，降低了檢測結果假陽性的概率。顧淵等[29]根據柑橘潰瘍病病原菌基因組中一段保守序列設計LAMP引物，建立了柑橘潰瘍病菌的LAMP檢測方法，該檢測方法僅需通過觀察顏色變化就可檢測是否有柑橘潰瘍病的發生。相較于PCR檢測方法，環介導等溫擴增檢測法的操作更為簡潔，且對試驗室的要求更低，更適合在基層推廣使用。

3.2 抗病品種

不同柑橘品類對柑橘潰瘍病的抗性存在差異。酸橙和甜橙感病最重，檸檬、柚、葡萄柚感病次之，金桔類抗病性最強[30]。同一柑橘品類的不同品種對柑橘潰瘍病的抗性也存在差異。呂樹萍等[31]對臍橙的不同品種對柑橘潰瘍病的抗性進行了研究，結果表明，‘紐荷爾’臍橙發病較重，‘華盛頓’臍橙發病較輕，以枳橙做砧木的植株發病較輕。在柑橘潰瘍病的病區，可以通過種植相對抗病的品種，或選擇抗病效果較好的砧木，減輕柑橘潰瘍病的發病。

抗病基因的發現與研究，為分子植物育種提供了新的思路。前文提到，可以通過調控基因的表達提高植株的抗性，還可以通過轉外源抗病基因來提高植株抗性。Omar等[32]通過原生質體轉化技術構建了含有水稻抗黃單胞菌基因Xa21的柑橘植株，獲得了10個轉基因品系，并對這10個品系的抗病性進行了鑒定，結果表明，這10個轉基因品系的抗病性均有提升。Conti等[33]將Snakin-1基因轉入柑橘中，并對5個不同的轉基因株系進行了抗性測定，結果表明，在這5個轉基因株系中柑橘潰瘍病的發生明顯減輕。這些抗性品種的研究為長期控制柑橘潰瘍病的發生提供了可能。

3.3 化學防治

在國內的柑橘潰瘍病區以栽培措施和藥劑防治相結合的綜合防治方法來減輕該病害的危害，但目前的防治措施主要以化學防治為主，化學防治是使用最多和最廣的一種方式。使用的防治藥劑主要包括銅制劑、農用抗生素、噻唑類和微生物制劑等[34-36]。銅制劑是防治柑橘潰瘍病的首選藥劑，但長時間使用銅制劑帶來的環境問題已不容忽視。為了減輕使用銅制劑對環境的影響，Franklin等[37]研究了每立方米樹冠銅制劑的使用量，結果表明，每立方米樹冠使用40 mL的水，銅制劑濃度達到36.8 mg/m3對柑橘潰瘍病就可以有較好的防效。合理減少銅制劑的使用量，不僅可以減少對環境的污染，還可以降低生產成本，增加農戶收益。

隨著農用鏈霉素的禁用與病原菌對銅制劑的抗性增強，替代藥劑的研發與使用已刻不容緩。宋曉兵等[38]研究了新型復配藥劑25%春雷霉素·葉枯唑對柑橘潰瘍病的防治效果，結果表明，25%春雷霉素·葉枯唑對柑橘潰瘍病的田間防效可達到80%以上。Luana等[39]研究了甲氧基查爾酮(BC1)和羥基查爾酮(T9A)對Xcc的抑制效果，結果表明，BC1和T9A在20～40μg/mL范圍內能有效抑制該菌的生長。Flávia等[40]研究了2種系統獲得抗性(SAR)誘導劑—苯并噻二唑和噻蟲嗪對柑橘潰瘍病的防治效果，結果表明，通過土壤施用苯并噻二唑和噻蟲嗪可以較好地控制病害的發生。銅制劑的合理使用及替代藥劑的研發與利用，為柑橘潰瘍病的防治提供了更多的可能。

3.4 生物防治

長期使用化學藥劑，不僅會導致當地的病原菌產生抗藥性，而且農藥的殘留對人體健康及生態環境都有不利影響。生物防治具有安全、環保的優點，近年來受到越來越多的關注。Islam等[41]從植物中分離到了134株內生細菌，并使用3株野生型和6株具有鏈霉素抗性的Xcc菌株進行了抗性篩選，從中篩選出來2株明顯抑制Xcc生長的菌株，經鑒定確定其均為蘇云金芽孢桿菌。內生真菌對柑橘潰瘍病同樣具有抑制效果。顏楨靈等[42]通過組織分離培養法，從柑橘抗病品種的健康植株的不同組織中分離純化得到了72株內生真菌，測定了其中30株內生真菌對Xcc的抑菌活性，發現29株內生真菌表現出不同程度抑制活性，抗病品種內生真菌的發酵提取物普遍對Xcc具有抑制作用。

除內生細菌與內生真菌外，用于防治昆蟲的生防菌、菌根真菌及根際細菌對柑橘潰瘍病的防治同樣具有較好的防治效果。喜昆蟲假單胞菌(Pseudomonas entomophila)可以在自然條件下侵染殺死昆蟲，Villamizar等[43]的研究表明，喜昆蟲假單胞菌不僅可以殺死昆蟲，對Xcc也有較好的抑制效果。Xie等[44]研究了菌根真菌對柑橘潰瘍病的防治效果，結果表明，預先接種菌根真菌的柑橘對潰瘍病的抗性明顯增強。Riera等[45]研究了根際細菌對植株抗性的影響，結果表明，Burkholderia territorii、B.metallica和Pseudomonas geniculata菌株可以誘導柑橘植株產生系統防御反應，增強植株對柑橘潰瘍病的抗性。蟲源生防菌、菌根真菌和根際細菌的研究為后續生防菌的篩選提供了更多的思路。

3.5 植物源殺菌劑

植物源農藥是源自植物體的農藥，是利用植物次生代謝產生的化學物質作為殺蟲、殺菌以及除草等農用生物活性的化學品，具有生物活性高、選擇性強以及對非靶標生物安全等優勢，且低毒、易降解、不易產生抗藥性[46]。用于殺菌的植物源農藥又稱為植物源殺菌劑。

Vallejo等[47]研究了葡萄渣提取物對Xcc的抑制效果，結果表明，預防性地施用1000μg/mL的葡萄渣提取物對柑橘潰瘍病有較好的防效。廖石榴等[48]研究了莧菜乙酸乙酯提取物對Xcc的抑菌活性，結果表明，莧菜乙酸乙酯提取物對Xcc存在抑制效果。岑銘松等[49]研究3種濃度的殼聚糖對柑橘潰瘍病病原菌的抑菌效果，結果表明，粘度12的殼聚糖對Xcc的抑菌效果最好，具有防治柑橘潰瘍病的潛力。楊楓等[50]研究了外源亞精胺對甜橙潰瘍病的影響，結果表明，施用外源多胺能減少甜橙潰瘍病的發生，多胺有助于提高植株對柑橘潰瘍病的抗性。植物源殺菌劑有防治柑橘潰瘍病的潛力，值得繼續深入開發。

3.6 病蟲草綜合防治

早在1953年劉秀瓊[51]就提出柑橘經潛葉蛾幼蟲為害后，易發生潰瘍病的觀點。易繼平等[52]對柑橘潛葉蛾對柑橘潰瘍病的影響方式和為害途徑進行了研究，結果表明，柑橘潰瘍病會隨柑橘潛葉蛾的蟲隧道擴散傳播，在柑橘潛葉蛾高發期，柑橘潰瘍病病斑多表現為粉末狀，且柑橘潰瘍病和柑橘潛葉蛾在消長動態上存在年度間和年度內的同步性。果園雜草對柑橘潰瘍病的發生同樣存在影響，Zohreh等[53]研究了Xcc菌株對莧菜、苜蓿、高粱、黑麥草、蒼耳、馬齒莧、車前草、藜等8種常見柑橘雜草的侵染能力，結果表明，除馬齒莧外，Xcc菌株在其他植株上均可以繁殖，雜草治理是防治柑橘潰瘍病的重要措施。綜上，柑橘潛葉蛾的蟲口數量及果園雜草影響柑橘潰瘍病的發生流行情況，控制柑橘潛葉蛾的數量、及時清除果園雜草對防治柑橘潰瘍病具有一定的控制效果。

4 展望

近年來，柑橘潰瘍病已成為國內柑橘產區的主要病害，主要為害甜橙、沃柑、貢柑、沙田柚等，從零星發生到普遍暴發，造成嚴重的經濟損失。化學防治是目前防控柑橘潰瘍病最直接最廣泛的方法，多年來依賴銅制劑及農用抗生素，導致病原菌的抗藥性逐年增加，尋找替代藥劑以及減量使用化學藥劑迫在眉睫。柑橘潰瘍病的防治需要遵循“預防為主、綜合防治”的策略，加強多方面的系統性研究和技術推廣應用：（1）開發高靈敏性檢測方法，如建立基于熒光定量PCR、數字PCR技術的檢測方法，開展柑橘苗木的早期檢測，從源頭控制病害傳播；（2）精準施藥和早期預防，在病害關鍵時期用藥，基于柑橘潰瘍病的發生流行規律，在春梢萌芽期、幼果期、夏秋梢抽梢期及時施藥，臺風雨前后應及時噴藥，保護柑橘幼果及嫩梢；（3）農藥減量和藥劑篩選，加強藥劑選擇，避免長期使用同一種農藥，不同類型的藥劑交替、輪換使用，以減少抗藥性和害螨的發生；（4）加強抗病育種研究，利用抗性種質挖掘抗病基因，通過基因工程技術手段實現抗病種質的繁育；（5）開展病害預測預報，基于柑橘潰瘍病發生情況的廣泛調查和氣象資料分析，建立病害早期發生的預測預警機制，為柑橘潰瘍病的綜合治理提供技術支撐。