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枣疯病研究进展及防治措施潘青华摘 要 对枣疯病病原、症状、发病机理、影响发病的因素、传播途径、防治措施等国内外研究 现状和进展进行了综合客观的论述和评价。 总结了防治枣疯病的具体措施, 并提出了枣疯病研究 中存在的主要问题和今后对枣疯病研究的主攻方向。 关键词 枣疯病 防治措施 枣疯病是枣树生产上的一种具有毁灭性 的侵染性病害 ,几乎分布于国内外所有的枣 树栽培区。20 世纪 70 80 年代, 河北玉田和 北京的密云等县的金丝小枣曾遭到绝产绝收 的巨大损失。1995 年, 韩国枣疯病大爆发, 许多枣园的年发病株率高达 20 % 30 %。 近年来 ,我国枣疯病日益加重。据河北省林 业科学院调查 , 太行山枣区发病率 5 % 10 %,重病区达 60 % 80 %;阜平县病树率为 10 % 15 %, 重病区达 70 %以上;曲阳县病树 率平均为 10 %, 严重地块达 50 %;唐县病株 率为 10 %,数十万株枣树大部分被枣疯病所 毁;据作者 1999 2001 年在北京市区调查, 60 120 年生的老枣树发病率在 30 %上, 有的重发病区如西直门、月坛等地区高达 60 %,死亡率超过 30 %。枣疯病已成为枣产 区农民致富奔小康的重要制约因素, 进一步 了解和防治枣风病是当务之急。枣疯病的症状及病原.1 症状枣树发病后 , 主要表现为正常的生理紊 乱,内源激素平衡失调,叶片黄化, 小枝丛生, 花器返祖 ,果实畸形。病株根部症状表现为根瘤 ,根孽苗即表 现为丛枝状,有的当年表现不明显 ,在第二年 萌芽时即表现为丛枝。叶片有两种表现:一种为小叶型,枝叶丛 生、纤细、小叶黄化等;另一种为花叶型 ,叶片 凹凸不平, 呈不规则的块状, 黄绿不均 ,叶色 较淡。这两种叶多出现在新生的枣头上。花器症状表现为花柄伸长变为小枝, 花 萼、花瓣、雄蕊变成枝,顶端长 1 3 片小叶。果实症状表现为落果严重 ,保留下来的 果实畸形, 果实疣状突起, 着色不齐 ,呈病斑 花脸型,果肉质地松软。.2 病原.2.1 病原的发现及类型我国从20 世纪 50 年代开始对枣疯病病 原进行研究 , 一直认为此病是病毒病害 1 。 直到 1967 年日本的 Doi Y 等 2 从桑树萎缩病 等病株的筛管中发现类菌原体(Mycoplasma - like organism 以下简称 MLO);1973 年韩国的Yi C K 和 La Y J 3 率先在感染枣疯病的叶脉 筛管中用电镜观察到了大小在 125 970nm 的MLO ;1974 年周家炽等首先提出研究枣疯 病及病原应注意研究 MLO ;1978 年陈作义 等 4 认为枣疯病可能是类菌质体和病毒复合北京农业科学 2002 年第 3 期感染所致, 其后在金丝小枣叶脉的筛管细胞 中观察到了典型的MLO ,其质粒大小为 80 720nm ;徐绍华 5 在感染枣疯病的新梢韧皮 薄壁细胞的超薄切片中观察到圆形、椭圆形 及多种不定形的类菌原体, 进一步确认枣疯 病病原为 MLO 。但是对引起枣疯病的病原 物是病毒、类菌原体 ,还是它们的复合侵染仍 存在争议。直到 1981 年徐绍华、王祈楷、陈 子文等 6 通过系统地比较研究最后确定感染 枣疯病是唯一病原MLO 所引起, 而非病毒或 病毒与 MLO 复合感染。1994 年在法国波尔 多召开的第十届国际菌原体组织大会上把类 菌原体改称为植原体(Phytoplasma)7 , 同时 确认枣疯病的病原物与桑萎缩病病原是同原 物或同种。1 .2.2 病原的分布 、繁殖及在体内的运行1984 年 La Y J 8 观察枣树的植原体主要 分布在病树的病枝和根中, 病树的健枝中无 植原体,且病原在树体内的分布是不均匀的。 植原体侵入寄主后, 通过韧皮部的筛管先下 行到根部 ,在根部进行繁殖,然后向上运行引 起枣树发病, 才表现出枣疯病症状。病原在 植株越冬时,在地上部分分布很少 ,几乎不能 在地上部分越冬。1 .2.3 病原检测 最早对枣疯病病原的检测是通过病株的疯后症状来判定的, 这样达不到检测的目的 和效果。20 世纪 70 年代我国和韩国科学工 作者将电镜技术应用于枣疯病病原的检测和 鉴定 4 。1985 年 , Bak W C 1 证明 DAPI 、ani-line 和 quinqcrine 等三种荧光素可用于枣疯 病病原的快速检测, 其中 DAPI 效果最好 ,荧 光法简便、快速、廉价 ;1991 年陈子文应用日 本兔丝子作媒介 ,将枣树上的 MLO 病原转移 到长春花实生苗上 , 用间接 ELISA 法筛选出 3 株对枣疯病病原具有强特异性反应的单克 隆抗体细胞株 ,该细胞株尤其对枣疯病病叶 反应的特异性强 ,可准确快速地检测枣树的植原体。近年来 ,PCR 技术已被应用于枣疯 病研究,该方法较传统方法在准确度和灵敏 度等方面又有了大幅度提高 1 。2 枣疯病的发病过程 、机理及其影响因素2 .1 发病过程的变化枣疯病发病过程从外观症状上看可归纳 为以下自然演变程序:健叶(无异样表现) 花叶 皱缩叶 变态花蕾 花变叶 丛枝。 根据自然演变程序可划分为 5 个病变期:叶 变期, 叶片出现花叶与皱缩;花变期 ,花蕾变 态与花变叶 ;枝变期 ,树冠出现个别疯枝;疯树期, 病枝布满全树 ;衰亡期 ,树冠局部枯死 至全死 9 。枣疯病发病过程病叶中化学成分发生了 显著的变化 :枣树感染植原体后叶片中多种 游离氨基酸发生剧烈的变化 , 几乎在整个生 长季中持续大幅度提高, 游离氨基酸总量高 出健叶 10 15 倍 ,谷氨酸和天门冬酰胺酸高 出4 5 倍 ;精氨酸出现不正常积累 ,而在健 叶中却很少有精氨酸出现;在病叶中还发现 两种目前尚不清楚但在健叶中所没有的含有 嘌呤、嘧啶碱基等肽类物质 10 ;病叶中的蛋 白质的组成与健叶有明显差异;病枝中的CK 、GA 、IAA 及 RNA 和 DNA 含量增加, 而 ABA 含量下降 11 ;病叶中 P 、Zn 、Fe 、B 、Cu 、K比健叶高出 0 .5 1 倍 , 而 Mn 、Mg 、Ca 下降 等 12 。造成叶片中的 3 种酚类、1 种胡萝卜 素缺失,邻苯三酚单宁的含量显著降低。2 .2 发病机理被植原体侵害表现出症状的病树或病枝 中生长素(A)含量明显低于健树和健枝;而 细胞分裂素(C)的含量却显著高于健树和健 枝。分析结果表明:C/A 高于 0 .3,表现为疯长, 低于 0 .3 表现为正常 ;人为地改变 C/A 比值可使病状表现出“康复”现象 13 。植原体侵入枣树植株后 , 体内生长素 (IAA)可能是过氧化物酶活性增加导致生物 5 2002 年第 3 期 北京农业科学降解大于生物合成 , 使病树生长素含量下和5 .9%;灵宝枣发病率只有 0 .6%。嫁接传降 14 ;也可能是病原侵染触发寄主由氨基酸病试验 , 灰枣最易感病, 与自然发病情况一直接合成嘌呤, 或者植原体本身含有质粒,直致,鸡心枣和灵宝枣较重 ,广洋枣发病程度与接编码形成细胞分裂素, 导致细胞分裂素增自然发病程度相当 ,九月青发病最轻,与自然加;植原体引起的黄化是由于筛管细胞中植抗病一致 15 ;山东的长红枣及山西的婆婆枣原体大量增殖引起阻塞所致 ;枣疯病花器返较抗病。祖现象可能是植原体核酸侵入宿主细胞的正2 .3.5 酶的活性常控制,从而引起细胞改变或返祖。试验结果表明 :易感枣疯病的枣品种过2 .3 影响发病的因素氧化物酶活性高,多酚氧化酶活性低。2 .3.1 间作物2 .3.6 栽植的地理位置人们一直提倡枣粮间作 ,因为枣粮间作枣疯病病害集中发生在 50 500m 间的能够充分地利用土地 ,但长期以来 ,人们忽视低山丘陵地区 ,平坦低洼地发生较重;窝风向了间作物的种类以及不同间作物对引起枣疯阳地带的枣园病害重,风口背阴地带的枣园 ,病的影响。实验结果表明 :小麦、玉米等适于发病轻;同一品种在冷凉地区栽植较在温暖传病昆虫越冬和增殖, 与这类作物间作容易地区发病稍轻。感病;花生、红薯、芝麻等不利于传病昆虫越2 .3.7 土壤成分冬和增殖 ,与这类作物间作则发病率低。含钙量高的钙肥对枣树生长十分有利。2 .3.2 树龄据调查枣园土壤碱性石灰质含量高 ,感染枣根据调查发现 :枣疯病得病率与树龄有疯病程度轻, 反之较高。盐碱地本身并不能一定关系 ,树龄大的感病率低。任国兰等 15抑制发病 16 ,但盐碱地的植被种类不适于枣调查结果为:20 年生枣树病株率为 42 .9%,疯病病原的媒介昆虫的生长繁殖 ,如河北的50 年生病株率 7 .9%,100 年生病株率5 .7%,沧州地区多为盐碱地,历来枣疯病发病最轻。但100 龄以上的树也易发病 , 原因是幼树徒3 传播途径长枝多,有利于菱纹叶蝉的取食传播,而中老年枣树枝条老且硬, 结果量大, 徒长枝少, 不60 年代初, 我国和韩国就开始对枣疯病利于虫媒取食, 而偏老树抗病能力差。的传播媒介进行较系统的研究。韩国的 La2 .3.3 田间管理条件Y J 17 报道枣树种子不传染枣疯病 ;陈子文一般在水浇地枣园感病率高 ,在沙岗旱等 16 在1991 年的研究中证实了这一观点 ,地发病率低。修剪适度发病率低 ,经常环剥同时指出病株与健株之间通过汁液摩擦接的枣树感病率低 ,反之就较高。种、花粉传播、根的自然接触或紧贴、土壤等2 .3.4 枣树品种都不能传病。病株铲除后立即在原地重植枣不同的枣品种间存在明显的差异。韩国树也不会因为原株有病的原因而发生枣疯的Yun M S 试验结果 :无等枣和酸枣 B 嫁接病。带病枝染病率分别为 3 .6%和 7 .2%,而 Je -枣疯病可通过人工嫁接(包括枝接、芽8 和 Jg -10 两个品系染病率达 94 .1 %和接、皮接)传播 ,病枝嫁接后,发病期随嫁接时100 %。河南产量最高的扁核酸和灰枣自然期、管理措施、土壤条件和品种等不同而有所感病重达 70 %和 71 %;广洋枣自然发病率不同 ,病砧接健枝的发病率要远高于健砧接20 %;九月青和鸡心枣自然发病轻, 为 4 .0%病枝 ;病株的根孽苗可以带病原而传染。 6 北京农业科学 2002 年第 3 期枣疯病在自然条件下传播只有通过传播 媒介昆虫一种方式。70 年代末 80 年代初 ,La Y J 对发生于枣园的各种昆虫进行了详细的 调查研究, 发现凹缘菱纹叶蝉 Hishimonus sellatus Uhler(RLH) 是韩国最主要的枣疯病 媒介昆虫;1981 年, 王焯 18 报道了分布在我 国枣区的另一种媒介昆虫中华拟菱纹叶蝉(Hishimonoides chinensis),其后陈子文等 16 进行了不同种类叶蝉传病试验 , 发现橙带拟菱 纹叶蝉(Hishimonoides aurifavialea)、凹缘菱纹 叶蝉、红闪小叶蝉(Typhlocyva sp .)三种叶蝉 均可以传病, 并以前两者传病力较强。王焯 等在 1980 年和 1995 年的研究报道中认为,只有中国拟菱纹叶蝉(Hishimonoides chinen-sis)和凹缘菱纹叶蝉(Hishimonus sellatus)是目 前可以确认的传病昆虫, 橙带拟菱纹叶蝉可 能是虫种误认 ,不能证明是我国枣疯病的传 病昆虫 , 红闪小叶蝉和端钓菱纹叶蝉(H . Hamatus Kuoh)能不能传病还需要进一步证 实, 中国拟菱纹叶蝉分布的南界为北纬 3238,中国主要枣产区(占全国 80 %以上) 均在此纬度以北 ,而凹缘菱纹叶蝉分布的南 界为北纬 2444, 在无中国拟菱纹叶蝉分布 的区域 ,凹缘菱纹叶蝉可能是主要的传病昆 虫 19 ;另外在 1997 年的全国红枣产业发展 研讨会上有报道在广西壮族自治区范围内主 要枣产区的传病昆虫为片突菱纹叶蝉。枣疯病的防治措施.1 加强检疫控制病苗外运, 严禁用病树接穗嫁接。4 .2 加强栽培管理合理修剪, 使枣树枝充分见光透气通风, 春季和夏季修剪同等重要 ;控制肥水;适当控 制生长势 ;及时除去杂草及周围易感病植物。4 .3 刨除病株彻底刨除病株是快速大幅度消灭病原, 控制枣疯病蔓延的行之有效的方法。因此发现重病树, 应及早挖除 ,尽量挖走多余的根 , 以免病株的根孽苗再次成为传染源 ,挖去的 植株和根应彻底销毁或烧毁。4 .4 手术治疗枣疯病病原的运行特点 :病原存在于韧 皮部薄壁细胞内 , 随季节在体内上下移动。 春季萌芽生长期病原物由根部经韧皮部的筛 管或伴胞向上移,直达枝条各芽的生长点,且 具有顶端优势 ;秋季落叶时,病原物则沿着原 来的通道自上而下运行, 集中于根系越冬和 繁殖。根据此特点对病势较轻的树可采取去 疯枝、“砍百斧” 、环剥等方法来治疗。采用手术治疗的原理 :发芽前环锯可阻 断根部越冬病原向上部运输 ;去病枝、断侧 根、去病芽等可减少病原 ;各种手术有可能导 致树体内新陈代谢的改变 ,促使病原死亡。具体方法 :初发病的小枝 ,将着生小疯枝 的大分枝在生长旺盛季节过后从基部砍断 , 越及时治愈的可能性越大;在树液流动前对 树体各部位环剥 ,可暂时阻止病菌从根部向 地上部分运输 ,控制病变的扩展和加剧 ;或者 综合地通过主干环锯、去疯枝、根部环锯和断 根等可显著地提高重病树的治疗效果。4 .5 药物治疗使用药品:经大量的试验和研究结果得 出四环素族抗生素类药和土霉素碱对当年疯还是往年疯 , 局部疯还是全株疯都有明显的 疗效 20 ;净光霉素、醌氢醌、盐酸可卡因、多 菌灵盐酸盐、硼砂、病毒灵(ABOB)、板蓝根液等都有一定疗效。治疗方法 :对主杆依靠重力缓慢滴注;高 压注射;钻孔施药;曲颈瓶施药。施药时期 :主要在春季和秋季。4 .6 传病昆虫的防治在韩国,Yiem M S 利用MEP -Wp(40 %, 800 倍)、PAP -Wp(40 %, 800 倍)、Chlopho - Wp(25 %,1000 倍)、Pyreth -Ec(5 %,1000 倍)6 月初起每隔 10 15 天喷一次, 喷 8 10次,可有效地控制凹缘菱纹叶蝉的发生。在 我国采取在传播昆虫的不同发育时期喷施不 同的药 , 如在 4 月下旬(萌芽时)喷 1000 倍 50 %甲基 1605 防治中国拟菱纹叶蝉孵化越 冬卵;在 5 月中旬(花前)喷 5000 倍 10 %氯氰 菊酯乳油可防治中国拟菱纹叶蝉第一代若虫 和凹缘菱纹叶蝉;6 月下旬(盛花后)喷布 2000 倍 80 %敌敌畏防治中国拟菱纹叶蝉成 虫;7月中旬喷 20 %速灭杀丁乳油 3000 倍液 防治中国拟菱纹叶蝉和凹缘菱纹叶蝉 21 。4 .7 其他的一些治疗方法低温(-10 以下处理 10 天, -20 处 理1 天)处理枣苗 ,可控制病枝中的病原 21 ; 用50 的温水处理插条 10 20 分钟, 可使病 枝脱毒 ;茎尖组培脱去枣疯病病原 22 ;在盐 碱含量较高的地区大量种植枣树。5 存在的问题(1)全国开展枣疯病研究的机构多, 进展 却十分缓慢。研究成果不能满足生产的需 要。枣疯病是提高枣产量和品质的瓶颈, 不 解决枣疯病势必影响其出口。(2)生理生化指标测定的试验数据少 ,生 物技术在枣疯病致病方面的研究应用少。(3)传播媒介昆虫的种类和染病习性还 需要进一步的调查和研究, 虽然目前可以断 定中国拟菱纹叶蝉和凹缘菱纹叶蝉是主要的 枣疯病病原传播昆虫 ,但是否还有其他的种, 以及媒介昆虫之间的生物链关系还有待进一 步研究。(4)目前还没有找到理想可行防治枣疯 病病原的方法。(5)对枣疯病发病机理的研究还不能充 分地解释枣疯病的致病原因 , 还不能为预防 和治疗枣疯病提供理论基础。 (6)丘陵和山地的大面积野生酸枣林中 存在许多疯病株, 无人管护, 扩大起来, 也将 是毁灭性的,后果不堪设想6 枣疯病防治研究的发展方向(1)加强抗枣疯病种质资源的筛选及抗 病优良品种的选育 ;(2)加强枣树对传病媒介昆虫的抗性研 究和品种选育 ;(3)选择和研究(试制)实用高效而无污 染(或污染小)的防治枣疯病药物, 病树复康 技术研究及综合防治战略 ;(4)加强对正常植株感染疯病后的生理 生化上的变化以及生态适应性的变化;(5)加强生物技术在枣疯病研究中的应 用,如检测健株与病株在分子水平上的差异 , 在遗传图谱上的差异, 检测枣树是否存在致 病基因或抗病基因 ;(6)加速枣疯病株“脱毒”