Research progress on drug resistance of Pseudomonas syringae pv. actinidiae

ZHANG Yao，ZUO Bo，WANGFengqi，LIU Xin，F(xiàn)ANGaomin，ZHUANGQiguo （Sichuan Provincial AcademyofNatural Resource Sciencesl Kiwifruit Breedingand Utilization Key Laboratory ofSichuanProvincelChina-NewZealandBeltandRoadJointLaboratoryonKiwifruit，Chengdu，Sichuan 610015，China）

Abstract： The latest progress in resistance research of Pseudomonas syringae pv. actinidiae in recent years were summarized，including drug resistance performance，resistance monitoring， resistance mechanisms，and prevention and control strategies，aiming to provide reference for the scientific prevention and control ofkiwifruit bacterial cankerdisease.

Key words： kiwifruit; Pseudomonas syringae pv.actinidiae; drugresistance; comprehensive prevention and control; breeding of disease resistant varieties; efficient fungicide

弼猴桃潰瘍病是由細(xì)菌引起的嚴(yán)重病害，對弼猴桃產(chǎn)業(yè)構(gòu)成重大威脅[1]。近年來，隨著化學(xué)殺菌劑的廣泛使用，弼猴桃潰瘍病菌（Pseudomonassyringaepv.actinidiae，簡稱Psa）的抗藥性問題日益突出，成為制約病害防控的瓶頸。通過綜合分析現(xiàn)有文獻(xiàn)，分析抗藥性監(jiān)測、抗藥性機制及新型殺菌劑開發(fā)等方面的研究成果，對近年來弼猴桃潰瘍病菌抗藥性研究的最新進(jìn)展進(jìn)行綜述，以期為未來的研究和病害防控策略提供參考。

1弼猴桃潰瘍病菌的抗藥性表現(xiàn)

弼猴桃潰瘍病菌的抗藥性表現(xiàn)主要是指病菌在受到藥劑作用時，能夠存活并繼續(xù)繁殖，使得這些藥劑在防治潰瘍病時的效果降低或失效。首先，藥劑的種類會影響弼猴桃潰瘍病菌的抗性。陽廷密等提出不同藥劑對弼猴桃潰瘍病菌的抑制效果存在顯著差異，一些藥劑的防效較低，可能是因為病菌對其產(chǎn)生了抗性[2]。其次，藥劑的濃度變化也會影響其對弼猴桃潰瘍病菌的抑制效果。何紫梅探究不同濃度的 2% 春雷霉素對弼猴桃潰瘍病菌的影響，發(fā)現(xiàn)隨著春雷霉素濃度的增加，其對Psa的抑制效果增強，進(jìn)一步代謝組學(xué)分析揭示了春雷霉素是通過影響Psa細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)和能量代謝，抑制其呼吸作用，最終導(dǎo)致病菌死亡[3]。

2弼猴桃潰瘍病菌的抗藥性監(jiān)測

2.1抗藥性的監(jiān)測方法與技術(shù)

獼猴桃潰瘍病菌抗藥性的有效監(jiān)測依賴于先進(jìn)的技術(shù)手段。為精準(zhǔn)追蹤病害抗藥性變化，研究者們開發(fā)了高效的環(huán)介導(dǎo)等溫擴增（LAMP）檢測技術(shù)，實現(xiàn)了病害的快速診斷與田間應(yīng)用的精準(zhǔn)防控。Ruinelli等通過比較基因組學(xué)方法，利用公開的Psa基因組數(shù)據(jù)，選定了獨特的靶標(biāo)區(qū)域，開發(fā)出兩種LAMP檢測技術(shù)[4]，這兩種LAMP檢測技術(shù)均表現(xiàn)出高度特異性，能用于檢測Psa，并成功區(qū)分屬于Psa生物型3的菌株。強遙利用LAMP技術(shù)對23個弼猴桃品種進(jìn)行抗病性鑒定，篩選出抗病性最強的毛花1號和最感病的云海1號，采用RNA-seq技術(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組測序，揭示了抗病品種中顯著上調(diào)的與抗病相關(guān)的基因，如MAPK級聯(lián)反應(yīng)、類黃酮生物合成等，從基因表達(dá)層面分析了抗感病原因[5]。王一波等優(yōu)化LAMP反應(yīng)的檢測體系，實現(xiàn)了弼猴桃Psa病原菌的快速可視化檢測，檢測靈敏度達(dá)到100CFU/mL[6，并對田間樣品進(jìn)行了測試，發(fā)現(xiàn)該方法應(yīng)用效果好，為田間應(yīng)用提供了技術(shù)支持。

2.2 抗藥性的監(jiān)測結(jié)果與分析

近年來，針對弼猴桃潰瘍病菌的抗藥性監(jiān)測結(jié)果與分析顯示，不同地區(qū)弼猴桃病害菌株對常用殺菌劑的抗藥性存在顯著差異，揭示了病菌抗藥性的地域性特征。

李春游等在陜西關(guān)中地區(qū)對弼猴桃潰瘍病菌進(jìn)行鏈霉素抗藥性監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)部分菌株已產(chǎn)生抗藥性，提示鏈霉素在該地區(qū)使用的局限性[7]。Yang等針對安徽省弼猴桃潰瘍病菌進(jìn)行鏈霉素敏感性基線調(diào)查，共收集了102個田間分離株，發(fā)現(xiàn)所有菌株均對鏈霉素敏感，為安徽省弼猴桃潰瘍病菌對鏈霉素的敏感性監(jiān)測提供了重要基線參考[8]。韓寧等發(fā)現(xiàn)陜西關(guān)中地區(qū)的弼猴桃細(xì)菌性潰瘍病菌株對 CuSO₄ 表現(xiàn)出不同程度的抗性，且這種抗性在不同地區(qū)來源的菌株之間存在顯著差異[9]。裴艷剛等檢測了四川地區(qū)弼猴桃灰霉病菌對四種常見殺菌劑（嘧霉胺、咯菌腈、腐霉利和異菌脲）的抗藥性情況，發(fā)現(xiàn)灰霉病菌對嘧霉胺、咯菌腈和腐霉利的抗藥性頻率較高，對異菌脲的抗藥性相對較低[10]。劉小平等調(diào)查了江山市弼猴桃葉斑類病害，發(fā)現(xiàn)氟吡菌酰胺·菌酯對弼猴桃葉斑病防治效果最佳，不同濃度處理均表現(xiàn)出高防效[1]。裴艷剛和劉小平等的研究雖非直接針對潰瘍病菌，但能為潰瘍病菌監(jiān)測中合理選擇殺菌劑、評估抗藥性風(fēng)險提供理論依據(jù)，有助于制定更科學(xué)有效的潰瘍病菌監(jiān)測方案。

3弼猴桃潰瘍病菌的抗藥性機制

弼猴桃潰瘍病菌的抗藥性機制復(fù)雜多樣，涵蓋基因表達(dá)調(diào)控、細(xì)胞膜破壞響應(yīng)及多藥抗性形成等多個層面，涉及基因水平的變化及病菌對環(huán)境脅迫的適應(yīng)策略。

韓寧等通過實時熒光定量PCR分析，發(fā)現(xiàn)不同濃度 CuSO₄ 誘導(dǎo)下，菌株的抗銅基因copA和copB表達(dá)水平與 CuSO₄ 濃度呈正相關(guān)，且菌株的抗性水平越高，這兩個基因的相對表達(dá)水平也越高[9]。何紫梅等通過測定噻霉酮處理后的Psa一系列指標(biāo)變化，發(fā)現(xiàn)噻霉酮能破壞病菌細(xì)胞膜，引發(fā)氧化應(yīng)激反應(yīng)，并抑制病菌DNA合成，從而有效抑制Psa的生長和繁殖[12]。楊睿等對弼猴桃潰瘍病菌L211菌株開展全基因組測序，發(fā)現(xiàn)其攜帶多種毒力因子、植物互作因子和耐藥基因，這表明潰瘍病菌的抗藥性機制可能源于這些基因之間的協(xié)同作用[13]。宋佳露等深入分析植物病原菌對殺菌劑多藥抗性的現(xiàn)狀，詳細(xì)探討了病原菌多藥抗性的形成機制，包括外排泵過表達(dá)、解毒酶作用增強及靶標(biāo)基因突變等，并強調(diào)了殺菌劑抗性治理策略的重要性[14]。

4弼猴桃潰瘍病菌抗藥性的防控策略

4.1抗病弼猴桃品種的選育

抗病品種的選育是基于深入的抗性機理研究和科學(xué)的抗性評價體系，篩選出遺傳抗性穩(wěn)定、不易受環(huán)境影響的優(yōu)質(zhì)品種。選育推廣抗病弼猴桃品種，可以有效降低對化學(xué)農(nóng)藥的依賴，減少病原菌因頻繁接觸農(nóng)藥而產(chǎn)生抗藥性的風(fēng)險[15]。

王發(fā)明等提出通過抗性材料的選育、抗性鑒定和評價技術(shù)的改進(jìn)以及抗性機理的深入研究等多方面措施來加快抗性育種進(jìn)程，強調(diào)建立一個科學(xué)、系統(tǒng)的潰瘍病抗性評價體系，以實現(xiàn)對弼猴桃種質(zhì)資源進(jìn)行大規(guī)模的抗性普查和評估[16。Qin等通過人工接種莖段的方法，對54份軟棗弼猴桃種質(zhì)資源進(jìn)行Pseudomonassyringaepv.actinidiaeR12抗病性鑒定，發(fā)現(xiàn)Jianfengkuilv和TL20013兩個高抗材料，占比3.70% ，而感病和高感材料占比超過 48%[17] 。這一研究為軟棗弼猴桃Psa抗性基因定位、抗性機制及抗病品種選育等后續(xù)研究奠定了基礎(chǔ)。Flay等通過改良的群體分離分析（BSA）方法，在不完全析因交叉種群中成功識別了11個與弼猴桃潰瘍病菌抗性相關(guān)的數(shù)量性狀位點（QTL），這些抗性QTL的鑒定為未來獼猴桃育種中通過標(biāo)記輔助選擇培育Psa抗性品種提供了可能[18]。Zhao等通過篩選44個中華弼猴桃雜交品系，發(fā)現(xiàn)了兩個對Psa具有明顯抗性的品系RH12和SH14。通過比較轉(zhuǎn)錄組分析，發(fā)現(xiàn)與黃酮類合成、病原體互作和激素信號傳導(dǎo)途徑相關(guān)的高差異表達(dá)基因（DEGs）在抗病中起關(guān)鍵作用。進(jìn)一步利用加權(quán)基因共表達(dá)網(wǎng)絡(luò)分析，確定了六個核心轉(zhuǎn)錄因子，并發(fā)現(xiàn)AcC3H1和AcREM14在抗病雜交品系中高表達(dá)，為弼猴桃抗病品種的選育提供了分子機制依據(jù)[19]。

4.2 高效殺菌劑的研發(fā)、篩選

面對弼猴桃潰瘍病菌等植物病原菌的威脅及抗藥性問題，高效、低毒、環(huán)境友好的新型殺菌劑的研發(fā)與篩選顯得尤為重要。研究人員通過化學(xué)合成、生物活性測試及作用機制探索，不斷發(fā)掘具有優(yōu)異殺菌性能和田間防效的新型化合物。

陳佳通過篩選與復(fù)配開發(fā)了基于四霉素與戊唑醇協(xié)同增效的新型殺菌劑，該殺菌劑不僅具備優(yōu)異的成膜性能，還展現(xiàn)出強大的生物活性和田間防效，尤其在預(yù)防弼猴桃潰瘍病菌侵染方面表現(xiàn)出色[20]。張嬌嬌設(shè)計的含異丙醇胺亞結(jié)構(gòu)的新型二芳基醚衍生物展現(xiàn)出了良好的抗菌活性，特別是在針對弼猴桃潰瘍病菌的防治方面[21]。楚攀龍設(shè)計并合成了苯并噻唑衍生物，發(fā)現(xiàn)其中D3對弼猴桃潰瘍病菌等植物病原菌具有顯著抗菌活性，進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)D3通過抑制病原菌的毒力因子和群體感應(yīng)（QS）相關(guān)基因表達(dá)來發(fā)揮抗菌作用?；铙w盆栽試驗也證實了D3對弼猴桃潰瘍病菌的防治效果，并發(fā)現(xiàn)添加有機硅或橙皮精油能增強其防效[22]。Zhao等設(shè)計并合成了一系列含有異丙醇胺結(jié)構(gòu)的咔唑衍生物，發(fā)現(xiàn)其對弼猴桃潰瘍病菌等植物病原細(xì)菌具有顯著抑制效果[23]。Ding等設(shè)計并合成了新型含3－（哌嗪-1-基）丙-2-醇咔唑衍生物，這些分子通過不可逆破壞細(xì)菌細(xì)胞膜，導(dǎo)致細(xì)胞質(zhì)成分泄漏，從而抑制細(xì)菌功能，體外實驗顯示這些衍生物對弼猴桃潰瘍病菌具有顯著抗菌活性[24]。Liu等通過轉(zhuǎn)錄組分析，研究了乙基大蒜素對弼猴桃潰瘍病菌的抑制機制，發(fā)現(xiàn)乙基大蒜素能夠干擾病原菌的細(xì)胞膜功能，進(jìn)而抑制其生長，并且對弼猴桃植株無顯著不良影響[25]。王蕾探討了弼猴桃多肽的制備及其抗菌活性，弼猴桃多肽對細(xì)菌具有顯著的抗菌效果，且分子量小于 5000Da 的多肽抗菌活性最強[26。這一發(fā)現(xiàn)不僅提高了弼猴桃的實際應(yīng)用價值，也為開發(fā)基于天然物質(zhì)的新型抗菌劑提供了新的思路和方法。

4.3綜合防控技術(shù)的優(yōu)化

綜合防控技術(shù)的優(yōu)化也是提高防控效果的重要手段。鐘彩虹、方毅和張立等共同強調(diào)了綜合防治的重要性，提出了從種苗、建園、施肥到農(nóng)藥防治的全面綜合防治策略[27-29]。包括通過檢疫選苗、建園技術(shù)改善生長環(huán)境、合理施肥控制結(jié)果量來增強樹體抵抗力，并詳細(xì)列舉了多種防治時期和施藥方法，以提高防治效果。同時，也倡導(dǎo)了預(yù)防為主、生物防治等綠色防控手段，以減少病害發(fā)生，提升經(jīng)濟效益[30]。這些技術(shù)的綜合應(yīng)用能夠有效降低病原菌的抗藥性風(fēng)險，提高防控效果。

5結(jié)論與展望

當(dāng)前，弼猴桃潰瘍病菌的抗藥性問題已引起廣泛關(guān)注，但系統(tǒng)性研究仍顯不足。未來研究應(yīng)著重于以下幾方面：一是擴大監(jiān)測范圍，加強對不同地區(qū)弼猴桃潰瘍病菌抗藥性的監(jiān)測，掌握其抗藥性分布及變化趨勢；二是深入研究抗藥性機制，特別是多藥抗性和交叉抗性的分子基礎(chǔ)，為制定針對性防控策略提供理論依據(jù)；三是加強抗病育種研究，培育抗?jié)儾〉腻龊锾倚缕贩N；四是開發(fā)新型殺菌劑，基于病原菌抗藥性機制，設(shè)計并合成高效、低毒、環(huán)境友好的新型殺菌劑；五是制定綜合防控策略，結(jié)合農(nóng)業(yè)措施、生物防治和化學(xué)防治等多種手段，減少殺菌劑使用量，延緩病原菌抗藥性的產(chǎn)生。

綜上所述，通過持續(xù)的研究與創(chuàng)新，我們有望有效控制弼猴桃潰瘍病菌的危害，保障弼猴桃產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

［1］張立，李濤．獼猴桃潰瘍病生物防控技術(shù)及其田間運用［J］．南方農(nóng)業(yè)，2021，15（5）：55-56.

［2]陽廷密，王明召，張素英，等.獼猴桃潰瘍病防治藥劑藥效評價[J]南方農(nóng)業(yè)學(xué)報，2017，48（7）：6.

［3］何紫梅.春雷霉素對獼猴桃潰瘍病的抑菌機理研究［D］．綿陽：西南科技大學(xué)，2023.

[4］RUINELLIM，SCHNEEBERGERHHP，F(xiàn)ERRANTEP，etal.Comparative genomics-informed design of two LAMP assays fordetectionofthe kiwifruit pathogen Pseudomonas syringae pv.actinidiaeand discrimination of isolates belonging to the pandemic biovar 3[J]．Plant Pathology，2017，66（1）：140-149.

［5］強遙.獼猴桃潰瘍病菌檢測、品種抗性鑒定及藥劑篩選［D]．南昌：江西農(nóng)業(yè)大學(xué)，2021.

［6］王一波，祝山，郭文通，等．獼猴桃細(xì)菌性潰瘍病可視化LAMP檢測方法的建立與應(yīng)用［J］．西北農(nóng)業(yè)學(xué)報，2021，30（5）：761-766.

［7］李春游，趙志博，吳玉星，等．陜西關(guān)中地區(qū)獼猴桃潰瘍病菌對鏈霉素的抗藥性監(jiān)測［J]．中國果樹，2016（6）：59-62.

[8]YANGXJ，XKY，CHENY，et al．Identification of Pseudomonassyringae pv.actinidiae strains causing bacterial canker ofkiwifruit in theAnhui Provinceof China，and determination of their streptomycinsensitivities[J].GeneticsandMolecularResearch，2015，14（3）：8201-8210.

［9］韓寧，高小寧，陳子璨，等.陜西關(guān)中地區(qū)獼猴桃潰瘍病菌對 CuSO₄ 的抗性評價［J］．西北林學(xué)院學(xué)報，2020，35（2）：125－130.

［10］裴艷剛，朱宇航，歲立云，等．四川獼猴桃灰霉病菌對4種殺菌劑的抗藥性檢測［J]．植物保護，2021，47（4）：180-185.

［11］劉小平．江山市獼猴桃葉斑類病害調(diào)查、病原菌鑒定及防治研究[D]．杭州：浙江農(nóng)林大學(xué)，2023.

［12］何紫梅，尹茂靈，張宇，等．噻霉酮對獼猴桃潰瘍病菌的抑菌機理研究［J]．廣東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2023，50（3）：105-112.

［13］楊睿，汪琳羅沙，姚迪，等．湘西地區(qū)獼猴桃潰瘍病病原菌分離及其全基因組分析［J]．微生物學(xué)雜志，2024，44（1）：58-67.

［14］宋佳露，程星凱，劉鵬飛，等．植物病原菌對殺菌劑多藥抗性的發(fā)生現(xiàn)狀［J]．植物保護，2021，47（6）： 28-33+65

[15］MANZOOR S，NABI SU，RATHERTR，et al.Advancing cropdisease resistance through genome editing：a promising approach forenhancing agriculturalproduction[J].Frontiersin GenomeEditing，2024（6）．DOI：10.3389/fgeed.2024.1399051.

［16］王發(fā)明，莫權(quán)輝，葉開玉，等．獼猴桃潰瘍病抗性育種研究進(jìn)展[J]．廣西植物，2019，39（12）：1729-1738.

[17］QINHY，ZHAOY，CHENXL，etal.Pathogens identification andresistance evaluation on bacterial canker inActinidia arguta germplasm[J]．JourmalofPlantPathology，2023，105（3）：973-985.

[18]FLAY C，SYMONDSVV，STOREYR，et al.Mapping QTLassociated withresistance to Pseudomonas syringae pv.actinidiae inkiwifruit（Actinidiachinensisvar.chinensis）[J].FrontiersinPlantScience，2023（14）.DOI：10.3389/fpls.2023.1255506.

[19］ZHAOC，LIUW，ZHANGYL，etal.Two transcription factors，AcREM14andAcC3H1，enhancetheresistanceofkiwifruitActinidiachinensis var. chinensis to Pseudomonas syringae pv.actinidiae[J].Horticulture Research，2024，11（1）.DOI：10.1093/hr/uhad242.

［20］陳佳．四霉素·戊唑醇涂抹劑的制備及應(yīng)用［D］．貴陽：貴州大學(xué)，2023.

［21］張嬌嬌．含異丙醇胺亞結(jié)構(gòu)的新型二芳基醚衍生物的設(shè)計、合成及抗菌活性研究［D］．貴陽：貴州大學(xué)，2023.

[22] 楚攀龍.含異丙醇胺結(jié)構(gòu)的苯并噻唑類化合物的設(shè)計、合成及抗菌活性研究［D］．貴陽：貴州大學(xué)，2023.

[23]ZHAOYL，HUANGX，LIULW，etal.Identification ofRacemic andChiral Carbazole Derivatives Containing an Isopropanolamine Linkeras Prospective Surrogates against Plant Pathogenic Bacteria：In Vitroand In Vivo Assays and Quantitative Proteomics[J]．Jourmal ofAgriculturaland Food Chemistry，2019，67（26）：7512-7525.

[24]DINGYG，CHENAQ，WANGN，et al.Discovery of novel 3-（piperazin-1-yl） propan-2-ol decorated carbazole derivatives asnew membrane-targeting antibacterial agents[J].Arabian Journal ofChemistry，2023，16（8）．DOI：10.1016/j.arabjc.2023.104991.

[25]LIUT，RENXL，CAOGY，etal.Transcriptome Analysis on theMechanism of Ethylicin Inhibiting Pseudomonassyringaepv.actinidiae onKiwifruit[J]．Microorganisms，2021，9（4）．DOI：10.3390/microorganisms9040724.

［26］王蕾．獼猴桃多肽的制備工藝及其抗菌活性的研究［D］．西安：西北大學(xué)，2018.

［27］鐘彩虹，李黎，潘慧，等．獼猴桃細(xì)菌性潰瘍病的發(fā)生規(guī)律及綜合防治技術(shù)［J］．中國果樹，

［28］方毅，楊正容，畢勇，等．獼猴桃細(xì)菌性潰瘍病綜合防治技術(shù)研究［J]．安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2021，49（10）： 140-143+148

［29］張立，李濤．獼猴桃潰瘍病生物防控技術(shù)及其田間運用［J］．南方農(nóng)業(yè)，2021，15（5）：55-56.

[30]LIM，WEIX，WUR，etal. Integrated Green Prevention and ControlTechniques for Kiwifruit Canker Disease in‘Guichang’Kiwifruit inXiuwen County，GuizhouProvince[J].Agricultural Biotechnology，2023，12（5）： 30-34+42