張振粉,南志標
(草地農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)國家重點實驗室 蘭州大學草地農(nóng)業(yè)科技學院,甘肅 蘭州730020)
苜蓿(Medicagosativa)是最重要的多年生豆科牧草,在我國用作農(nóng)作物的耕作歷史已有兩千多年[1]。苜蓿產(chǎn)量高,具有保持水土和改善土壤結構的功能,是北半球溫帶地區(qū)最主要的牧草和草品產(chǎn)業(yè)化、草田輪作的首選豆科牧草,在農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)中有著不可替代的作用[2]。病害(真菌、細菌、病毒、線蟲和寄生性種子植物)是苜蓿生產(chǎn)的主要限制因素之一[3-5]。目前關于苜蓿病害的研究工作多集中于苜蓿真菌性病害[6-12],而對于苜蓿細菌性病害的研究則較少。據(jù)美國植物病理學會2010年統(tǒng)計結果,苜蓿真菌性病害國際報道37種,病毒性病害12種,線蟲病害12種,而苜蓿細菌性病害只有7種。國外關于苜蓿細菌性病害的研究主要包括苜蓿細菌性萎蔫?。–lavibactermichiganensesubsp.insidiosus)[13]、細菌性莖疫?。≒seudomonassyringaepv.syringae)[14]、細菌性芽腐爛?。‥rwiniachrysanthemi)[15]、細菌性葉斑?。╔anthomonascampestrispv.a(chǎn)lfalfae)[16]、根癌土壤桿菌(Agrobacteriumtumefaciens)、冠腐 和 根 腐 綜 合 病 (Pseudomonasviridiflava)和矮 化 病 (Xylellafastidiosa)[17];國內關于苜蓿細菌性病害的研究僅有Zhang和Nan[18]于2012年新報道的苜蓿細菌性芽萎蔫?。‥rwiniapersicina)以及俞大紱和方中達[19]、方中達與任欣正[20]、劉若[21]、南志標和員寶華[7]等報道的危害程度較輕的細菌性莖疫病和細菌性葉斑病。
自1925年Jones[22]報道的苜蓿細菌性萎蔫病害,之后世界不同國家陸續(xù)在不同苜蓿種植區(qū)發(fā)現(xiàn)細菌性萎蔫病。據(jù)Nyvall[17]報道,苜蓿細菌性萎蔫病可在所有苜蓿種植區(qū)發(fā)生。隨著苜蓿種植在世界范圍越來越普及的同時,各個國家對苜蓿細菌性萎蔫病保持高度警惕,并且苜蓿上其他細菌性病害也逐漸受到植物病理學工作者的重視。目前尤其是國內對苜蓿細菌性病害的認識還不是很深入,對病害種類及其特征、防治方法等方面也需要全面的總結以往的工作,同時,開展包括防治方法在內的新的內容。本文著重綜述了國內外苜蓿細菌性病害研究情況,明白其分布及寄主范圍;詳述其癥狀和病原識別特征;歸納室內常見鑒定手段和有效的防治方法;提出了我國目前急需開展的苜蓿細菌性病害研究的幾點建議;旨在為防止苜蓿細菌性病害在國內爆發(fā)及流行提供理論基礎,為苜蓿細菌性病害的防治提供基礎資料。
癥狀:細菌性葉斑病主要發(fā)生于芽上。初為苜蓿芽脫水、黃化;在24~48h內芽停止生長、萎蔫、變褐和伴有菌膿溢出。
病原:桃色歐文氏菌(E.persicina)。菌體桿狀,大小為(0.5~1.0)μm×(1.0~3.0)μm。革蘭氏陰性,無芽孢,無莢膜,兼性厭氧型,能運動。營養(yǎng)瓊脂上菌落小,表面微凸,半透明,邊緣整齊。最適生長溫度為28~30℃,36℃也能生長,可在5%NaCl營養(yǎng)肉湯中生長。發(fā)酵型,能從葡萄糖、阿拉伯糖、乳糖、棉籽糖、鼠李糖、甘露醇、蔗糖、甘油產(chǎn)酸,不能從木糖、肌醇、松三糖、苦杏仁苷產(chǎn)酸。氧化酶陰性,接觸酶陽性。還原硝酸鹽。不能液化明膠,不產(chǎn)生吲哚、精氨酸雙水解酶、苯丙氨酸脫氨酶以及脲酶。V-P反應陽性,ONPG反應陽性。水解酪蛋白。利用檸檬酸鹽??纱婊钣谥参锓N子[18]。此屬細菌多為植物致病菌。
癥狀:主要發(fā)生于芽上。種子剛萌發(fā)的根上出現(xiàn)半透明的黃色色斑,24~48h之內種子變黃,停止生長緊接著黃化,芽上附著大量細菌,散出氣味。該病害可通過種子接觸迅速傳播,可以毀壞苜蓿芽整個生產(chǎn)[15]。高濕及適合的生長溫度(28℃)常使腐爛加重,當氣溫將至21℃時,發(fā)病率明顯降低。
病原:菊歐文氏菌(E.chrysanthemi),現(xiàn)為菊果膠桿菌(Pectobacteriumchrysanthemi)。菌體桿狀,大小為(0.5~1.0)μm×(1.0~3.0)μm,圓形末端,單生或對生。革蘭氏陰性菌。以周生鞭毛運動??砂l(fā)酵,兼性厭氧。最適生長溫度為27~30℃,最高生長溫度40℃。氧化酶陰性,接觸酶陽性??山到庹崽牵饷髂z和果膠,不能降解淀粉??捎?%的NaCl中微弱生長??僧a(chǎn)生吲哚??墒柜R鈴薯軟腐,對紅霉素過敏。卵磷脂酶和磷酸酶陽性,脲酶陰性??梢詮钠咸烟侵挟a(chǎn)氣。不能從麥芽糖、α-甲基-D-葡萄糖苷、乳糖、衛(wèi)矛醇、海藻糖和帕拉金糖產(chǎn)酸。此屬細菌可引起植物病害類型有,疫病,潰瘍,頂梢枯死,葉斑,萎蔫病,植物組織變色,根腐,莖腐,冠腐和果實腐爛等。Pierce和Mc Cain[15]報道,該菌不能在苜蓿種子上存活超過14d。菊歐文氏菌在菊花(Dendranthemamorifolium)上造成的菊基腐病是我國重要檢疫性病害之一。
癥狀:冠癭病又稱根癌病,主要發(fā)生于苜蓿的根部。在苜蓿較大的次生根上形成分枝的瘤狀結構。在交叉的癭上,有褐色不規(guī)則結構的大片區(qū)域。
病原:根癌土壤桿菌(A.tumefaciens),有3個變種[23]。菌體桿狀,單個或成對排列。不形成芽孢。革蘭氏陰性,以1~6根周毛運動。嚴格好氧,以氧分子為末端電子受體。最適生長溫度為25~28℃。菌落通常凸起。全緣光滑,無色素至淺灰黃色。接觸酶陽性,通常氧化酶和脲酶陽性??僧a(chǎn)生3-酮基乳糖??蓮V泛利用碳水化合物、有機酸鹽和氨基酸作為碳源,但不能利用纖維素、淀粉、瓊脂糖和半乳糖等。未見種傳報道,多為土壤傳播。此屬細菌多可以引致植物細胞的自發(fā)增生而成為腫瘤細胞[23]。
癥狀:細菌性冠腐和根腐綜合病可為害各個生長期的苜蓿植株。該病初發(fā)生時,在種植地零散地出現(xiàn)。感病植株的一系列病變?yōu)?,黃化,褪綠,并表現(xiàn)為萎蔫狀,進而萎蔫,壞死,植株矮化和葉子畸形。
病原:苜蓿細菌性冠腐和根腐綜合病的病原為綠黃假單胞菌 (P.viridiflava)。菌體桿狀,大小為(0.5~1.0)μm×(1.5~5.0)μm。革蘭氏陰性,極生鞭毛運動。嚴格需氧菌,進行嚴格的呼吸型代謝,以氧為最終電子受體。5%蔗糖營養(yǎng)瓊脂上,菌落常黃色;在含酵母膏和甘油培養(yǎng)基上,菌落為橄欖綠到金黃色。有些菌株可產(chǎn)生藍色色素。氧化酶陰性??梢岳镁剖猁},丙酮酸酯和山梨醇;不能利用棉籽糖,延胡索酸酯戊二酸鹽和蔗糖。此菌在高濕和下雨條件下最為活躍,可隨雨流傳播,多為植物致病菌。
癥狀:細菌性葉斑病主要發(fā)生于葉片上。初為小而圓的水漬狀病斑、黃色、分散;后期呈不規(guī)則形,淡褐色。葉片背面水漬狀邊緣明顯。病部中心干枯呈紙狀,有發(fā)亮的淡黃至棕褐色半透明菌膜。此病害引起植株嚴重落葉,易被真菌病害病斑掩蓋。
癥狀:猝倒病主要發(fā)生于苜蓿生長的苗期。幼苗大多從莖基部感病,初為水漬狀,并很快擴展、溢縮變細如“線”樣,病部不變色或呈黃褐色,病勢發(fā)展迅速,在子葉仍為綠色、萎蔫前即從莖基部(或莖中部)倒伏而貼于床面。
病原:苜蓿細菌性葉斑和猝倒病的病原均為野油菜黃單胞菌苜蓿致病變種(X.campestrispv.a(chǎn)lfalfae)[16]。菌體桿狀,大小為(0.4~0.6)μm×(0.8~2.0)μm,單生,對生或呈短鏈狀。革蘭氏陰性,單極生鞭毛運動。嚴格需氧菌,進行嚴格的呼吸型代謝,以氧為最終電子受體。營養(yǎng)瓊脂上,菌落常黃色,光滑呈奶油狀,類粘蛋白或具粘性。其色素系具特色的溴化芳基多烯酶,一般稱之為黃單胞菌色素(Xanthomonadins)。沒有硝化作用或反硝化作用的發(fā)生。常可產(chǎn)生H2S,不產(chǎn)吲哚??纱婊钣谥参锓N子。此屬細菌多為植物致病菌。
癥狀:細菌性莖疫常發(fā)生于早春直至第1個收獲期,通常在莖的第5節(jié)以下發(fā)病。發(fā)病初期水漬狀并且在葉莖連接點、葉中脈和葉柄處褪綠。病斑成線形,由淡褐色轉褐色并最終呈黑色。病斑逐漸向下發(fā)展,延至老根中。細菌滲出物可出現(xiàn)在葉表面,與病處接觸可使葉子褪色且死亡。發(fā)病莖稈薄而脆,普遍短于正常植株[14,19]。
病原:丁香假單胞菌薩氏致病變種(P.syringaepv.syringae)。菌體桿狀,大小為(0.7~1.2)μm×1.5 μm。沒有菌柄也沒有鞘。不產(chǎn)芽孢。革蘭氏陰性,以數(shù)根極毛運動。需氧,進行嚴格的呼吸型代謝,以氧為最終電子受體。不產(chǎn)生黃單胞菌素。不能在酸性條件下生長。在營養(yǎng)瓊脂上,圓形和白色的菌落緩慢生長,直徑2~3mm。氧化酶陰性。從蔗糖產(chǎn)果聚糖,不能使果膠凹陷。不能積累聚-β-羥基丁酸鹽為儲藏物質。不能反硝化,精氨酸雙水解酶陰性。能在甘露醇、甜菜堿、肌醇、山梨糖醇、胡蘆巴堿、奎尼酸鹽、赤蘚糖醇和L-乳酸鹽中生長。不能在L-酒石酸鹽、氨基苯甲酸鹽和高絲氨酸中生長。該屬細菌可存活于植物種子,存在多種致病變種,對多種植物致病。
癥狀:此病明顯的癥狀是植株矮化,叢枝,頗似由病毒引致的“鬼帚病”。但在水肥等條件不良,牧草普遍長勢欠佳時,該癥狀就不明顯。發(fā)病植株葉綠素含量下降[24],故色澤淺淡,多呈淺綠,黃色,天氣炎熱時或呈淡褐色。病株葉片細小,卷縮。天氣干熱時,株頂萎垂、干枯,甚至全株枯萎。刈割后再生草的矮化尤其顯著。每刈之后,植株愈益纖弱。病株常在越冬時死亡。以致草地逐年稀疏,牧草甚或絕跡。
病株的根部和莖部的維管束發(fā)生病變。主根和側根的木質部變?yōu)辄S色,橙色,褐色,有時還雜以深色斑點。病變在橫切面上極為明顯。此病所引致的木質部變色,不限于根頸和主根上部,可一直延伸到根梢。與凍害引致的木質部變色有所區(qū)別。病根表面有時出現(xiàn)棕紅色或褐色潰瘍狀病斑。由于根、莖維管束系統(tǒng)破壞,病株地上部分常部分或全部凋萎。
病原:密執(zhí)安詭異棍狀桿菌(C.michiganensesubsp.insidiosus)。菌體桿狀,末端圓形,單生或成對,但不成鏈狀。大小為(0.4~0.5)μm×(0.7~1.0)μm。無鞭毛,不運動。不產(chǎn)芽孢。革蘭氏陽性。瓊脂培養(yǎng)基上的菌落圓形,扁平或稍隆起,光滑,具光澤,粘稠。在馬鈴薯上或馬鈴薯蔗糖瓊脂培養(yǎng)基上漸變?yōu)樗{色或淡紫色[24]??砂l(fā)酵葡萄糖、蔗糖、乳糖和半乳糖,但不產(chǎn)氣。不產(chǎn)生H2S和氨。不能還原硝酸鹽,緩慢水解淀粉。最適生長溫度23℃,致死溫度51~52℃。此菌有很多菌系,毒力差異很大??稍诜N子和植物殘體中長期存活并傳播。密執(zhí)安棍狀桿菌存在多個亞種,可致使多種農(nóng)作物萎蔫病。
癥狀:該病最明顯的癥狀為植株矮化。病株常有藍綠色小葉和短小的莖。主根大小正常,但切開后,維管束黃化,伴隨著暗色條狀死組織。在新感染的植株中黃化一般出現(xiàn)在皮下的一圈。病株矮化并最終死亡。
病原:苛求木桿菌(X.fastidiosa)。該菌對營養(yǎng)條件有嚴格要求。革蘭氏陰性,為木質部棲息菌。菌體桿狀,單生,大小為(0.25~0.5)μm×(1.0~4.0)μm。不運動。需氧,進行嚴格的呼吸型代謝,以氧為最終電子受體。菌落奶油色至白色。凸起呈墊狀,光滑,整個邊緣呈乳白光和臍狀凸起粗糙的具波紋狀的邊緣。氧化酶陰性,接觸酶陽性。最適生長溫度26~28℃,最適pH值6.5~6.9??燎竽緱U菌在葡萄(Vitisvinifera)上可造成嚴重的Pierce’s病。該病原未見種傳報道。
苜蓿細菌性病害在世界多個國家不同程度的危害苜蓿的生產(chǎn),并且伴隨苜蓿的各個不同生長期。苜蓿芽腐爛病,猝倒病,莖疫病,葉斑病,冠癭病,冠腐和根腐綜合病,苜蓿矮化病以及在苜蓿3年以上種植區(qū)可以發(fā)生毀滅性危害的細菌性萎蔫病。所以,詳細了解苜蓿細菌性病害的分布有助于我們綜合評價引進苜蓿品種和選擇苜蓿產(chǎn)地。苜蓿細菌性病害廣泛分布于世界各個苜蓿種植區(qū)(表1),主要集中在美洲,歐洲和亞洲。大部分病原菌最適的生長條件一致,22~27℃,相對濕度100%等,但不同病害的病原對寄主生長部位要求存在差異,如歐文氏菌屬的兩種菌寄生于苜蓿芽上,根癌土壤桿菌引起根部細胞增生,苛求木桿菌為木質部棲息菌,對生境要求苛刻等,這可能與某些組織具有特殊的營養(yǎng)物質有關。因此同一病原可能在不同作物上表現(xiàn)出不同的癥狀,也可能在不同地理環(huán)境的同一植物上表現(xiàn)出不同危害現(xiàn)象。陰性致病細菌的寄主范圍比較廣泛,而詭異密執(zhí)安棒狀桿菌寄主窄,目前僅見它侵染苜蓿。各致病菌的寄主范圍詳見表1。
表1 苜蓿細菌性病害的分布及其病原寄主范圍Table 1 Distribution and host range of alfalfa bacterial diseases
苜蓿細菌性病害病原的分類結合了表型特征和遺傳學特征鑒定手段,如研究較深入的密執(zhí)安詭異棍狀桿菌(C.michiganensesubsp.insidiosus)[54]。表型是指由于基因與環(huán)境因素相互作用所引起的,在細胞、器官和整體水平上可檢測到和觀察到的特征。細菌的表型分類依據(jù)主要為細菌的形態(tài)學特征和不同實驗條件的生長能力及代謝特征等,可區(qū)分不同的菌種,但不能區(qū)分不同的菌株[55]。遺傳型信息主要為菌體內核酸(DNA和RNA),當前較為常用的是rRNA測序,它是細菌分類的系統(tǒng)發(fā)育框架之基礎。此技術同樣存在缺點,即同種rRNA操縱子是多拷貝的,不同拷貝間16SrRNA有0~5%的差異,不同菌株間亦有0~16%的差異,因此在評價結果時應謹慎處理。應用多相鑒定方法可使鑒定結果更為可靠,是現(xiàn)代細菌分類中的主流。在此我們簡要地列出了細菌分類學中常用的分類依據(jù)和特征(表2)。
表2 細菌分類學中應用的類別和特征[56]Table 2 Categories and characters applied in bacterial systematics[56]
細菌的表型分類技術包括形態(tài)學特征、生理生化特征、抗生素的敏感性、噬菌體分型、血清學分析、蛋白質分析等,在細菌分類中具有重要意義。形態(tài)學特征始終被用作細菌分類和鑒定的重要依據(jù)之一,而且也往往是系統(tǒng)發(fā)育相關性的一個標志。在細菌系統(tǒng)分類中眾多傳統(tǒng)的生化、營養(yǎng)和生理特征測試業(yè)已建立,例如氧化發(fā)酵[57]、細胞色素氧化酶[58-60]、接觸酶[61]、氨肽酶[62-63]和 KOH 測試[64-66]等試驗。一般情況下這些試驗是在固體或液體培養(yǎng)基中進行的,耗時耗力,常常也難以標準化和詮釋[55]。但是值得強調的是傳統(tǒng)的這些測試存在重要意義,尤其是這些表型特征對于分類單位的劃定具有重要作用。實際上,在現(xiàn)代細菌分類中,任何能穩(wěn)定地反映細菌種類特征的資料都有分類學意義,都可以作為分類鑒定的依據(jù)。在苜蓿細菌性病害病原的鑒定中形態(tài)學特征等表型特征仍然扮演著不可或缺的角色?,F(xiàn)將幾種苜蓿細菌性病害病原的表型鑒定特征列出,以饗植物病理工作者(表3)。
表3 幾種苜蓿細菌性病害病原鑒定特征(a)Table 3 Phenotypic characters of pathogens of alfalfa bacterial diseases(a)
續(xù)表3 Continued
20世紀70年代初,Woese和Coworkers開始將16SrRNA序列分析應用于原核生物的系統(tǒng)發(fā)育[55]。由于16SrRNA在生物進化過程中變異頻率較低,大小適中(約1.5kb),既含有保守序列又含可變序列,攜帶了足夠的遺傳信息,而且其序列變化與進化距離相適應,因此是合適的系統(tǒng)發(fā)育指標,已成為細菌分類和鑒定的一個有力工具[54,68]。16SrRNA序列主要通過寡核苷酸編目、克隆序列的測定、反轉錄直接測序、對PCR擴增產(chǎn)物的直接測序等方法獲得后,用一些必要的計算機分析軟件將所得序列與基因數(shù)據(jù)庫中序列進行同源性比較,進而繪制系統(tǒng)進化樹[69-72]。16SrDNA序列分析鑒定方法已在苜蓿細菌性萎蔫病菌的研究中得到應用[54,73]。
Biolog自動快速微生物鑒定系統(tǒng)是1984年美國安普中心生產(chǎn)的,此系統(tǒng)的商品化開創(chuàng)了細菌鑒定史上新的一頁。它的鑒定原理為微生物利用碳源進行新陳代謝時,產(chǎn)生的酶能使顯色物質(如TV:Tetrazolium Violet;INT:ρ-iodonitrotetrazolium Violet)發(fā)生顏色反應;微生物利用碳源代謝不斷增殖,濁度也會發(fā)生改變;Biolog基于以上原理建立了每種微生物的特征代謝指紋數(shù)據(jù),即與微生物種類相對應的數(shù)據(jù)庫,檢測時通過智能軟件將待鑒定微生物的碳源指紋圖譜與數(shù)據(jù)庫參比,即可得出鑒定結果。它的核心技術為鑒定板和數(shù)據(jù)庫。革蘭氏陰性(GN)和革蘭氏陽性(GP)鑒定板中含95種不同碳源、膠質和四唑類顯色物質。根據(jù)2006年的數(shù)據(jù)庫顯示,Biolog能鑒定革蘭氏陰性菌524種(106個屬)和革蘭氏陽性菌351種(55個屬),包括幾乎全部人類病原菌,190種動、植物病原菌以及部分與環(huán)境有關的細菌等。Biolog技術具有數(shù)據(jù)庫容量大,種類齊全;鑒定結果準確率高;鑒定周期短,最快4h出結果;操作簡單,對操作者技術要求不高等特點。已在臨床、食品、植物病理、微生物生態(tài)、獸醫(yī)等領域得到廣泛應用[74-75]。
植物檢疫是一項傳統(tǒng)植物保護措施,苜蓿種帶病原物的檢疫,是病害防治的第一道卡,應給予高度重視。植物檢疫其內容涉及植物保護中的預防、杜絕或鏟除的各個方面,也是最有效和最經(jīng)濟,而且是一種具有法律強制性的一項具體措施。細菌性萎蔫病是苜蓿的一種毀滅性病害,在美國、加拿大、澳大利亞、新西蘭和日本等世界各地均有發(fā)生。苜蓿細菌性萎蔫病可以隨種子和植物殘體傳播,是我國出入境進出口植物檢疫檢驗病害。菊歐文氏菌在菊花上造成的菊基腐病亦是我國重要檢疫性病害之一。本文綜述的苜蓿細菌性病害,希望能在某一側面為國內苜蓿細菌病害的檢疫工作提供有益參考。
抗病或耐病品種的利用在牧草病害管理中是經(jīng)濟且有效的措施,其在牧草病害可持續(xù)管理體系中居于核心與主導地位[3]。培育抗病品種,更是防治苜蓿細菌性病害的主要方法,如耐寒品種可減少霜害,從而減少侵染率進而降低細菌性莖疫病發(fā)生;維管束數(shù)目較少,導管較短,皮層較厚的苜蓿品種較抗細菌性萎蔫病。
細菌的繁殖與水分有著密切關系,水分是細菌流動傳播的載體亦是菌體大量繁殖的供體。苜蓿苗期細菌性病害的防治應注意采獲種子的前期晾曬,注重種子的儲存環(huán)境,陰涼通風不利于細菌的滋生,注重保潔,用0.5%的次氯酸鈉或次氯酸鈣溶液浸泡2h有助防治苜蓿芽細菌腐爛病。合理的田間管理措施亦能有效防止病害侵染和流行傳播。比如:于春季播種能有效地防治細菌性葉斑病,在霜凍期后收獲或刈割,可減輕細菌性莖疫病侵染;提高土壤肥力,尤其是增加磷鉀肥,可以增加苜蓿對此病的抗性,使損失減輕;注意地下害蟲的防治;刈割活動,應在天氣干燥,牧草表面無液態(tài)水時進行;新播草地應遠離老齡草地,并且安排在老齡草地的上游或地勢較高;病情較重的草地,應翻耕輪作;控制禾本科雜草。
生物防治即利用自然界中生物間的“相克”作用,從而達到有害生物的防治[76]。南志標[3]指出抗病品種的利用和草地的合理放牧均可屬于廣義的生物防治范疇。苜蓿細菌性病害的工作在國內開展還較為有限,因此相應的生物防治的研究工作近乎空白。毫無疑問,在生態(tài)環(huán)境日益惡化的背景下,牧草在生態(tài)環(huán)境保護及治理方面的作用將日益凸顯。眾所周知,化學防治中農(nóng)藥直接作用于牧草而殘留,污染草地和整個牧草生產(chǎn),通過食物鏈最終影響人類健康。由此更加顯現(xiàn)出生物防治在苜蓿細菌性病害防治中具有光明的前景,應是我國亟待加強的研究領域之一。
總而言之,關于苜蓿細菌性病害的防治應以種帶病原物檢疫,預防為主;重視生態(tài)環(huán)境的保護,以發(fā)展生物防治為輔;培育抗病品種,加強種子采后等綜合管理措施,從而達到提高苜蓿生產(chǎn)力。
苜蓿細菌性病害與真菌性病害及其他類病害的研究存在較大差異,我國在此方面的研究工作也遠遠滯后于其他苜蓿種植國家。在9種已知的苜蓿細菌性病害中,對于它們的研究程度是與病害的危害程度呈正比的,尤其對于苜蓿細菌性萎蔫病的研究較其他深入。但是病害的危害程度是會隨寄主、地域或特發(fā)的氣候條件等而轉變的。所以我們不能就因某些病害經(jīng)濟危害程度較輕,而對其不予足夠重視。地球上90%左右的食用作物是以種子繁殖的,種帶病原是很多農(nóng)作物病害的重要初侵染源之一,是引起作物在田間和在貯藏期發(fā)病的禍根。種子攜帶并傳播病害是很多地區(qū)發(fā)生新病害的原因。理論上任何植物病原細菌都有可能由種子傳播。細菌性病害的傳播形式多樣,種子由于其豐富的營養(yǎng)條件及理想的含水量,使其成為病原寄生和再傳播最為理想及隱蔽的媒介。Neergaard[77]報道,細菌在植物種子表皮可存活2~3年不等,但是它們卻可在種子內長久的存活。Nemeth等[13]指出,細菌可隨苜蓿種子對原本無病區(qū)域進行生物入侵。據(jù)世界貿易圖集統(tǒng)計結果顯示,我國自2007年從外進口苜蓿2160t,并逐年劇烈增長,直至2010年上半年進口苜蓿量達95079t。一方面,世界貿易和世界氣候變化全球化的同時,生物入侵對各國都是一個嚴峻的考驗,苜蓿上細菌性病原的入侵可對苜蓿生產(chǎn)造成不可估量的重大經(jīng)濟損失,如苜蓿細菌性萎蔫病等;另一方面,目前關于苜蓿細菌性病害的調查及研究工作在我國近乎空白,一旦一些不為我們所熟悉的細菌性病害流行爆發(fā),將對苜蓿的生產(chǎn)是一個嚴峻的考驗。所以,如何用最簡便的方法快速準確的識別和鑒定出病害及其病原,是植物病理工作者及所有檢疫人員共同追求的目標。一方面,一些先進技術的誕生,為我們提供了解決這些問題的不同手段;另一方面,全面客觀的了解一種病害及其病原特征,卻不是只能靠某些先進技術就能解決的簡單問題。所以在病害和病原的識別和鑒定中,結合病理工作者積累的田間經(jīng)驗和室內分子鑒定,自動數(shù)值鑒定(Biolog)和傳統(tǒng)的表型特征鑒定等方法,是細菌病害及其病原鑒定方法呈現(xiàn)多樣化形勢下的趨勢。綜上所述,首先詳盡了解苜蓿存在的細菌性病害,對我國苜蓿的進口將是一個防患于未然的有效策略;其次苜蓿種帶細菌區(qū)系也是衡量種子健康的重要指標之一,隨著種子進口貿易量的增加,我們有必要對苜蓿種帶細菌進行詳盡的探明;最后隨著苜蓿種植量在國內的穩(wěn)步提升,開展全面客觀的存在于我國的苜蓿細菌性病害調查工作勢在必行。
苜蓿品質優(yōu)良、適口性好、飼用形式多樣、飼用價值高和良好的生態(tài)效應,被冠以“牧草之王”的美譽。苜蓿除可以作為牧草外,近年來隨著人們對苜蓿營養(yǎng)的不斷認識,苜蓿芽正在作為一種食品被人們所接受。隨之而來的苜蓿食源性中毒事件也屢有發(fā)生。民眾食物安全意識的提高,將人們的眼光聚焦于食源性致病菌的最新動態(tài)。因此植物上人體致病細菌的研究將是病理研究方向的熱點之一,尤其是苜蓿上的人體致病細菌。如桃色歐文氏菌不僅可以引起苜蓿芽萎蔫病,還可以引起人類尿道感染[78],而且它是一種苜蓿種傳病害,但是對于它是否可引起食源性中毒還未可知?我國草原面積遼闊,草原類型豐富,農(nóng)牧交錯帶明顯和管理程度參差不齊等因素,使得以苜蓿為主等牧草病害在時間與空間分布上呈現(xiàn)差異化和病害種類上呈現(xiàn)多樣化。綜合考慮,我們急需開展以下幾個方面的工作:1)分離和鑒定不同苜蓿品種種帶細菌,探明它們的致病性或有益作用;2)全國范圍內調查天然草地與管理型草地和農(nóng)牧交錯帶草原與農(nóng)田種植草原苜蓿細菌性病害的種類及危害程度,分析它們的相互關系;3)全國范圍內調查苜蓿細菌性病害的種類及其分布,初步建立苜蓿細菌性病害病原資源庫;4)探索對苜蓿細菌性病害行之有效的生物等防治手段。
致謝:在論文寫作過程中承蒙甘肅農(nóng)業(yè)大學的陳秀蓉教授和楊成德副教授以及蘭州大學草地農(nóng)業(yè)科技學院副教授段廷玉給予的建設性意見,謹此一并致謝。
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