瓜类枯萎病防治研究进展

1、论 坛与综 述瓜类枯萎病防治研究进展金扬秀 , 谢关林 *(浙江大学植物保护系 , 杭州 310029摘要 :瓜类枯萎病是国内外重要的土传病害 , 本文就抗病育种 、 农业防治 、 生物防治及化学防治等方面介绍了该 病的 防 治研究进展 。 目前各种防治方法对该病均具局限性 , 因地制宜 地开展综合防治才是行之有效的防治方法 。 关 键词 : 植物病理学 ; 综合防治 ; 瓜类枯萎病中 图分类号 : S 436 42 文献标识码 : A 文章编号 : 0529-1542(2002 06-0043-03瓜 类 枯萎 病 (Fusar um oxysporus Schl. f. sp. cucum

2、er irum Ow en. 又称蔓割病、 萎凋病 , 是一种 世界性土传病害 , 主要危害西瓜、 黄瓜和甜瓜 , 冬瓜、 南瓜、 瓠 瓜、 葫 芦等 其他葫 芦科属 植物也 有发生。 1894年 Smith 首次报道西瓜枯萎 病。我国近 几年 由于瓜类栽培面积扩大 , 瓜类枯萎病几乎在全国各 地都有发生 , 吉林、 辽宁、 山东、 湖北、 北京等 18个省 市许多地区发生严重 1, 2。瓜类枯萎病菌厚垣孢子 在土壤中可以存活 10年以上 , 离开寄主的情况下也 能存活 58年。在长期种植感病植物的情况下病 原菌大量累积 ; 重病田连续种植非寄主作物辣椒、 茄 子、 玉米、 大豆等能使病原菌数

3、量下降。病菌主要存 在于瓜类作物根表及根围土壤中 , 从根尖或根部伤 口处侵入植株 , 可与土壤中的根结线虫发生复合侵 染 , 加重病害的发生。由于瓜类枯萎病菌的上述特 性 , 对该病的防治造成了很大的困难。人们曾以多 种方法控制枯萎病的发生 , 但仅为抗病育种、 嫁接换 根、 轮作、 土壤 消毒等方法对枯 萎病的防效较 为显 著 , 现分述如下。1 瓜类枯萎菌专化型与抗病育种利用抗病品 种控制瓜类枯 萎病是一种经 济有 效的理想途径。瓜类枯萎病菌在全世界分布广泛 , 目前报道的有 8个专化型 , 即黄瓜专 化型 , 西 瓜专 化型 , 甜瓜专化型 , 还有丝瓜、 葫芦、 苦瓜、 冬瓜专化 型

4、 3。各专化型的菌株存在着 明显的生理小 种分 化现象 , 目前 西瓜 共 有 3个 生 理小 种 4, 1963年 Crall 首次指出 佛罗里 达州 存在 2个生 理小种 5; 意大利的 Cirulli 把西瓜枯萎病 菌划分为生理 小种 0和 1; 1973年在以色列报道有致病性更强的小种 26。我国大 多数研 究者 认为 以生 理小种 1占主 导。野生西瓜材料 PI29634是国际上公 认的唯一 1份抗西瓜枯萎病 3个生理小种的抗源 5; 近年来 利用生物技术将瓠瓜 DNA 导入西瓜选育出了抗枯 萎病种质资源 6, 通过进行抗性研究和利用培育抗 西瓜枯萎病良种。高抗 西瓜枯萎病的 品种有

5、美国 Summit 、 Charleston Gray 等 品 种 和 我 国 的 西农 8号、 京抗 1号等。 1978年 Armstrong 等提出甜瓜专 化型有 8个生理小种 7; 黄瓜枯萎病菌生理小种至 今已鉴定出 4个 , 在美国、 以色列和日 本分别鉴定 了生理小种 1、 2、 3。我 国翁祖信 和罗希成 命名了 生理小种 48。近年来培 育出的甜 瓜抗枯萎 病品 种有美国 U. CPmR4s 和法国 M 17-18等 9; 黄瓜 抗枯 萎 病 品种 国 内 有长 春 密 刺、 津 研 6号、 7号 等 9。这些抗瓜类枯萎 病品种在生产 上起到了一 定的防病效果。但是抗 病育种受到

6、许 多因素的制 约 , 首先是种质资源比较缺乏 , 抗枯萎 病品种资源 更为稀少 , 收集和筛选困难 , 是育种工 作的一大障 碍 ; 其次 , 一般抗病育种工作拟采用常规育种方法 , 新品种的培育需要较长时间 , 而瓜类枯萎病菌包括 许多专化型和小 种 , 而且不稳 定 , 易出 现新的生理 小种 , 导致品种抗病性在短期内很快丧失 ; 此外 , 瓜 类对枯萎病的抗性遗传比较复杂 , 多由隐性多基因 控制 4, 9, 10, 抗性 利用有 一定难 度 , 而且 抗性 水平 易受许多环境因素的影响 ; 再是抗性鉴定方法多采 用田间鉴定 , 工作量大 , 周期长。采用 离体鉴定方 法可以缩短 育

7、种 周期 , 但只 是在黄 瓜上 进行 了研 究 10。因此单一利 用抗病 品种 , 在不少情 况下难 以满足生产的需要。43 植物保护 2002年 12月第 28卷第 6期 P LAN T PROT ECT IO N Dec. 2002, V ol. 28, No. 6收稿日期 : 2002-06-10基金项目 : 浙江省科技厅资助项目。2 农业防治2 1 轮作轮作是防治瓜类枯萎病的一项重要措施 , 在日 本枥本县报道与百合科的大葱、 大蒜、 十字花科的甘 蓝等轮作或混植对该病的发生 具有较好的控 制作 用 , 在瓜类连年种植的情况下 , 枯萎病亦不发生 11。 在国内也提倡与葱属植物轮作或

8、混植 , 可以减少其 后茬土壤中枯萎病菌的数量 , 减轻病害的发生。另 外水旱轮作 , 土壤 淹水能够大大降 低病原菌数量。 但是轮作需要年限时间长 , 我国土地资源有限的情 况下难以大面积推广。2 2 改良土壤理化性状在日本利用蟹壳、 堆肥、 石灰等有机物改善土壤 生态 环 境 , 减 轻枯 萎 病的 危 害 , 在重 病 田效 果 尤 佳 10。马利平等利用家畜沤肥浸渍液防治黄瓜枯 萎 病 , 其 中猪 粪沤 肥浸 渍液 防 效可 达 92 5%11。 土壤添加剂是一种有机、 无机营养混合物 , 我国台湾 中兴大学研制的 S -H 混合物可抑制西瓜枯萎病菌 厚垣孢子萌发 , 促进瓦解芽管

9、, 诱发土壤细菌分解菌 丝 12。近年日本在夏季利用太阳能进行土壤消毒 并 结 合 增施 有 机物 的 综合 防治 方 法 已经 很 快 推 广 10。希腊用太阳能暴晒土壤结合覆膜高温处理 连续 14d, 大大降低土壤中病原菌数量。然而在我 国由于土地及栽培管理条件的限制 , 这一方法难以 收到预期的效果。2 3 嫁接换根国内外的大量研究结果证明 , 采用抗病砧木嫁 接换根 , 可以有效地防 治瓜类枯萎病 , 克服连 作障 碍 , 增加产量。在日本主要采取嫁接法防治瓜类枯 萎病 , 以切断胚轴扦插法为好。西瓜的砧木以葫芦 和南瓜为主 , 在我国一致认为瓠瓜是西瓜的最适嫁 接砧木。黄瓜的砧木以黑

10、仔南瓜为主 , 甜瓜以南瓜 为主。嫁接换根方法成本低 , 效益高且简便 , 但由于 需要一定的技术 , 在我国集约化栽培程度不高的情 况下 , 有些地方尚未大面积推广。3 生物防治采用非致病性尖孢镰刀菌等拮抗微生物降低病原 菌的密度或削弱病原菌的致病力从而达到 控制病害的 目的。其防治机理主要包括产生嗜铁素抑 制病原菌的 增 值、 与病原菌之间的位点及营养竞争、 诱导寄主产生 抗 性及交叉保护作用。 Park 等从健康黄瓜根中分离 非 致病性 Fusarium oxysp orum 菌株 C5和 C4, 当和 Pseudomonas p utida 一起加入土壤时 , 可以有效的抑 13; 西

11、瓜根际分离的非致病性 F. oxysporum 在大田土壤 处理中能降低病害发生率 35%75%14。生防真菌 研究较多的有 Tr ichoder ma har z ianum 、 T viride 及 Gliocladium virens 等 , 作用机理主要是竞争、 抗生 及寄生 作用。 P. f luorencens 、 P. p utida 、 Serr atia marcescens 和 Ar thr obater sp. 是比较好的生防细菌 , 能很好地定殖在作物根际 , 通过产生荧光嗜铁素或几 丁质裂解酶等细胞壁降解酶阻碍病原菌在寄主体内的 增殖和扩展。 Singh 等利用几丁质

12、裂解细菌 Paeni -bacillus sp. 300和 Strep tomy ces sp. 385单独或者混 合施入可以很好的控制黄瓜枯萎病 15。国内生物防 治的研究多是筛选在根部有定殖力且无致病性或弱致 病性菌系 , 中国科学院研制的农抗 120抗菌素通过抑 制病原菌和提高植株的抗病性对西瓜枯萎病具有较好 的防治效果。随着分子生物学及分子遗传学的逐步深入 , 利用 细菌工程和基因工程技术进行生防微生物的遗传改 良 , 构建新型高效生防菌。 M aurhofe 等将融合质粒 pM E3090导入 P. f luorencens CHA0获得融合菌株 , 大大提高了对黄瓜枯萎病的生防能力

13、 16; Chen Wen -shaw 等利用花粉管基因转导技术获得 10株抗西瓜 枯萎病植株 17。瓜类枯萎病生物防治因生防因子具 有防治效果易受环境条件的影响、 抑菌范围窄等缺 点 , 而尚未成功地应用于大田 , 然而就其防治潜力而 言 , 仍不失为值得进一步探索的有效途径。4 化学防治利用化学农药防治瓜类枯萎病 , 在苗期主要是用 多菌灵盐酸加平平加或高锰酸钾溶液浸种处理 , 用多 菌灵进行苗床消毒和利用溴甲烷、 棉隆等进行土壤熏 蒸处理等预防措施。在发病初期用多菌灵或甲基托 布津、 绿亨一号等药剂喷洒发病植株或灌根 , 可以起 到一定的防治效果 , 其中绿亨一号对西瓜和黄瓜枯萎 病田间

14、防效达 80%以上 , 同时具有增产作用。用化 学药剂如敌克松等进行土壤消毒 , 效果也较好。但是 化学防治由于缺乏高效、 低毒、 无环境污染的杀菌剂 , 易造成农药残留 , 对人畜有伤害 , 而且由于枯萎病为 土传病害 , 难以实行大面积的土壤药剂处理。综上所述 , 由于目前各类防治措施对瓜类枯萎 病都有其局限性 , 采用一种方法控制枯萎病比较困 难 , 所以应因地制宜 , 采取综合防治的方法。 参考文献 :1 Booth C. 陈其瑛译 . 镰刀菌属 M . 北京 :农业出版社 , 1988 2 黄仲生 , 杨玉茹 中国黄瓜枯萎病菌生理小种鉴定及防治 J . , :44植物保护 2002年

15、 12月第 28卷第 6期 PLA NT P ROT ECT ION Dec. 2002, Vol. 28, N o. 63 戚佩坤 瓜类枯萎病菌专化型研究简介 J. 华南农 业大学学 报 , 1995, 16(4 :1101144 许 勇 , 张海英 西瓜抗枯萎病育种分子标记辅助选择的研究 J. 遗传学报 , 2000, 27(2 :1511575 肖光辉 , 吴德喜 , 刘建雄 , 等 外源 DNA 导入 创造抗枯 萎病西 瓜种质资源 J. 湖南农业大学学报 , 1996, 25(6 :453454 7 孙玉宝 , 张国桥 , 杜念华 , 等 甜瓜抗枯萎病的遗传与育种 J. 长江蔬菜 ,

16、2000, 2(2 :136 冯东沂 , 李宝栋 黄瓜枯萎病病原菌研究及抗病育种进展 J. 中国蔬菜 , 1994, (5 :56587 黄秀娟 , 吴定华 . 黄瓜抗枯萎病离体鉴定技术的研究 J. 华南 农业大学学报 , 2001, 22(1 :3941, 458 Yoshih i sa Homma. 日本土 传病 害防 治现 状 (下 J . 世 界农 业 , 1993, (6 :41439马利平 , 高 芬 , 乔雄梧 家畜沤肥浸渍液对黄瓜枯萎病的防治及 作用机理探析 J. 植物病理学报 , 1999, 29(3 :270274 10 郝秀娟 , 王万立 , 刘耕春 , 等 土壤添加 物

17、防治作 物土传病 害 研究概述 J. 天津农业科学 , 2000, 16(2 :525411 Robert P, Larkin, Donald L, et al. Suppression of Fus arium w i lt of w atermelon by nonpathogenic Fusar iu m oxyspor um and other microorganisms recovered from a disease -suppressive soil J. Phytopathology, 1996, 86(2 :812-81912 S i ngh P P. Biologi ca

18、l control of Fusarium w i lt of cucum ber by chitinolytic bacteri aJ. Phytopathology, 1998, 89(3 :92-99 13 M aurhofer M , Keel C, H aas D, e t al. Influence of plant species on disease suppression by Pseudomonas f luor encens CHA0w ith enhan ced anti biotic production J . Plant Pathology, 1995, 44 (

19、1 :40-5014 Chen Wenshaw , Ch i u ChienC hih, L i u HoYih, et al . Gene transfer via pollen -tube pathw ay for anti -Fusarium w ilt in water -melon J . Biochemistry and M olecular Biology International. 1998, 46(6 :1201-1209植物他感化合物在植物保护上的应用研究及展望张 强 1, 罗万春 2(1 天津市农药检定所 , 300061; 2 山东农业大学农药毒理与应用技术省级重点实

20、验室 , 泰安 271018摘要 : 植物他感化合物对昆虫具有引诱 、 驱避 、 拒食以及 毒杀 、 增 效等作用 , 利用植 物他感化 合防治害虫 和抗虫 育 种 在植物保护中具有重要意义 。 本文对其在植物保护上的研究 、 应用现状进行概述 。关 键词 : 植物保护学 ; 害虫综合治理 ; 植物他感化合物中 图分类号 : S 432 2 文献标识码 : A 文章编号 : 0529-1542(2002 06-0045-03他感化合物 (allelochemicals 属于信息化合物的 一类 , 是指在两个不同生物个体相互作用时传递信 息的化合物 1。植物中存在的对昆虫具有引诱、 驱 避、 拒食、 毒杀及对化学杀虫剂起增效作用的植物他 感化合物成为许多昆虫毒理学家颇感兴趣的研究对 象。探明植物他感化合物的性质及其作用机理将