刘义满 ,赵娟 ,2,匡晶
(1.武汉市农业科学院蔬菜所/湖北省水生蔬菜科学研究所,430065;2.华中农业大学园艺林学学院)
茭白(Zizania latifolia)是禾本科菰属的多年生水生宿根草本植物,为我国主要水生蔬菜之一,北到新疆、甘肃、宁夏、北京、天津、辽宁,南到云南、广西、广东、海南、台湾、福建等地均有栽培,其中主产区在浙江、安徽、湖北及江苏等地。日本、越南、缅甸等地也有茭白栽培。有关茭白病害研究的文献较多,但涉及茭白细菌性病害的文献较少。至今,已报道的茭白细菌性病害有茭白细菌性条斑病、茭白细菌性软腐病及茭白细菌性基腐病等,前二者在我国大陆地区有研究报道,后者在台湾地区有研究报道,但近年在大陆地区发现为害。本文是对茭白细菌性病害研究情况的文献概述。
1993年,在浙江义乌市赤岸镇柏峰村的茭白田间发现一种条斑病,该病发生在叶鞘和叶片上,病株率20%~80%,一般减产约20%。发病严重者,可导致整株叶片枯死,减产达80%。用从病叶上分离得到的菌株,在孕茭前期喷雾接种于茭白叶片上,28℃下保湿3 d后,叶片上产生水溃状小点,后逐渐扩大形成宽1~3 mm的长条斑,数天后成褐色至黑褐色条斑,严重时叶鞘上病斑互相愈台,引起叶鞘腐烂,造成整株死亡。这一过程与田间茭白发病症状基本一致。
1994-1996年,浙江大学的童贤明等[1]对从感染条斑病的茭白叶片上分离的病菌进行了鉴定,发现有2种细菌,分别为丁香假单胞菌(Pzeudomonas syringae)和甘蓝黑腐病菌(Xanthomonas campestris)。之前,该病在国外有报道,但国内尚无发生记载。人工喷雾接种结果表明,白色菌落菌株能侵染茭白,不能侵染水稻、大麦、小麦、玉米、高粱、野燕麦、马唐、狗尾草及稗草;黄色菌落菌株能侵染茭白、大麦和小麦,但不能侵染水稻、玉米、高粱、野燕麦、马唐、狗尾草及稗草。童贤明等将茭白上发生的这种条斑病正式称为 “茭白细菌性条斑病”(Bacterial leaf streak of wild rice)。笔者认为其英译名宜为Bacterial leaf streak of water bamboo。
1996-1997年,朱南中等[2]进一步对义乌市赤岸镇柏峰村发生的茭白细菌性条斑病田间消长规律和防治方法进行了调查研究。结果表明,细菌性条斑病在当地始发期为6月中旬,盛发期为7月中旬,病害在田间呈直线增长,7月下旬进入稳定期,具有发病时间短、病情增长迅速的特点;在发病初期每667 m2使用77%可杀得(氢氧化铜)粉剂50 g(800倍液)喷雾,病情防效可达87.5%。
茭白细菌性软腐病,也叫茭白软腐病(Water bamboo soft rot),主要发生于采收后运输、销售和贮藏期中的茭白肉质茎。发病初期,茭白肉质茎上呈近圆形至不定形近半透明水渍状斑,后病斑迅速扩展,患部组织软腐,闻之有恶臭味,终致茭白肉质茎部分或大部分组织腐烂,不能食用。患部病征一般不明显,触之有质黏感。茭白细菌性软腐病病原为肠杆菌科(Enterobacteriaceae)欧文氏菌属(Erwinia)的胡萝卜软腐欧文氏菌胡萝卜软腐致病变种[Erwinia carotovorasubsp.carotovora (Jones) Bergey et al.],主要寄主包括茭白、十字花科、茄科、百合科、伞形花科、菊科及禾本科等多种作物[3]。
我国台湾地区文献报道的茭白基腐病涉及到细菌性基腐病和真菌性基腐病。1999年6月,台湾南投县铺里镇及邻近鱼池乡茭白发生一种以往未见的新病,受害面积百公顷以上,减产严重。尔后每年夏季此病持续发生,并且面积逐渐扩大,2000年发生面积达 500 hm2,其后曾高达 1 000 hm2以上[4~6](约占台湾地区茭白栽培面积的50%)。发病植株分蘖的心叶初期黄化内卷,之后枯萎死亡;茎基部组织崩解软腐,有恶臭。2001年5月该病被命名为“茭白荀基腐病”(即茭白基腐病)。调查发现,茭白基腐病在台湾茭白田间5月开始发病,6~7月为发病高峰期[6,7]。
关于茭白基腐病病原,台湾中兴大学植物病理学系的博士研究生黄晋兴等[8~10]及Ann等[11]鉴定为卵菌纲 (Oomycetes)亚腐霉菌属 (Pythiogeton)的Pythiogeton zizaniae,而且黄晋兴等还提出了田间排水控制茭白基腐病的措施。Doan等[12]曾首次报道过美国加利佛尼亚地区菰米(Wild rice)品种富兰克林(Zizania palustrisL.cv.Franklin)上的菰米根茎基腐病(Root and basal stalk rot of wild rice),并鉴定其病原菌为Pythiogetonsp.。该结果与黄晋兴等在台湾地区的鉴定结果类似。
但是,同为台湾中兴大学植物病理学系的硕士研究生洪明伟[13],通过接种试验、生理生化特性测试及分子技术检测,确认台湾茭白基腐为细菌性基腐病,病原为肠杆菌科(Enterobacteriaceae)肠杆菌属(Enterobacter)的阴沟肠杆菌(Enterobacter cloacae)。该菌为革兰氏阴性细菌,具周生鞭毛,有游动性,为兼性嫌气细菌,在PDA培养基上形成黏稠流体状之白色菌落,此菌在罹病茭白植株残体上可存活1 a以上。郭建志[14]的研究也认为茭白细菌性基腐病病原为阴沟肠杆菌(Enterobacter cloacae)。
事实上,有关茭白基腐病研究,主要在台湾地区进行,而且以台湾中兴大学植物病理学系为主。台湾地区专家对于茭白基腐病病原的认识尚不统一。台湾中兴大学植物病理学系林益昇教授在其2009年7月24日的退休演讲稿中,专门提到了茭白基腐病(台湾也叫茭白荀基腐病),说有的认为是真菌性病原Pythiogetonsp.,有的认为是细菌性病原Enterobacter cloacae[15]。主张真菌性病原者,以林益昇先生的学生黄晋兴的研究成果为代表;主张细菌性病原者,以洪明伟的研究成果为代表,其结论获中兴大学植物病理学系曾国钦等教授的认可[7]。另外,也有人认为是真菌性和细菌性病复合感染的结果[7]。
据文献报道,茭白基腐病可能存在3种类型,即由细菌侵染导致的“茭白细菌性基腐病”、由真菌侵染导致的“茭白真菌性基腐病”以及细菌和真菌复合侵染导致的“茭白复合性基腐病”。事实上,这3种可能的茭白基腐病在我国大陆地区均尚无明确报道,只是在 《中国农业百科全书·植物病理学卷》中有类似的简单介绍,茭白中“为害茎或茎基的有秆腐病(Magnaporthe salvinii)、菌核病(Sclerotium hydrophilum)、白绢病(Athelia rolbsii)。 ”[16]2016 年,笔者在湖北武汉及云南曲靖市麒麟区三宝镇等地发现茭白细菌性基腐病发生,鉴定表明,该病症状为典型的细菌性病害症状。
另外,顺便谈谈“茭白细菌性基腐病”的英文译名问题。我们知道,类似的“水稻细菌性基腐病”英文译名有Bacterial foot rot of rice、Rice bacterial foot rot及Bacterial basal rot of rice等;台湾地区文献中“茭白细菌性基腐病”英译名有Bacterial basal stalk rot of water bamboo、bacterial basal stalk rot of Zizania latifolia及Bacterial basal stem rot ofZizania latifolia)等[6~15、17~19]。 就茭白基腐病发生部位而言,首先为茭白的薹管(地上茎)节部。而植物学对禾本科草本类植物的“茎”常特称为“秆”,英文为culm,所以“茭白细菌性基腐病”中的“基腐病”,其英文用“basal culm rot”更为准确,或者直接译成“basal rot”亦可。因此,笔者认为,“茭白细菌性基腐病”英文宜译为 Bacterial basal culm rot of water bamboo、Bacterial basal culm rot ofZizania latifolia、Bacterial basal rot of water bamboo及Bacterial basal rot of Zizania latifolia中的任何一种形式。
茭白细菌性病害尚未对茭白生产造成全局性影响,但有范围不断扩大、病情不断加重的趋势。基于这种情况,我们应及时对茭白细菌性病害的病原学、种群结构、侵染循环、为害规律及防治措施等进行系统研究。
就笔者而言,在茭白细菌性病害方面的几个问题,均期望从今后的研究中得到答案:①茭白细菌性条斑病在我国其他地区的发生情况如何?②茭白细菌性软腐病主要发生于采收后运输、销售和贮藏期中的茭白肉质茎,但在田间茭白肉质茎膨大期也经常见到类似茭白细菌性软腐病的症状,二者关系如何?③我国大陆地区的茭白细菌性基腐病病原与台湾地区有无不同?
[1]童贤明,朱南中,翟青茶,等.茭白细菌性条斑病病院鉴定[J].浙江农业学报,1997,9(4):189-192.
[2]朱南中,翟青茶,骆华世,等.茭白细菌性条斑病田间消长规律调查及防治试验[J].浙江农业科学,1998(4):189-190.
[3]中国农业病虫检测网.病虫检测·蔬菜病害类·茭白·茭白软腐病 [EB/OL].(2016-10-23)http://www.bc000.com/test.asp?ID=2685.
[4]林金樹,廖君达.茭白笋重要病虫害发生调查[C]//台中区农业改良场八十九年度试验研究暨推广论文发表会论文摘要(台中区农业改良场特刊第48号).台湾:台中区农业改良场,2000:30.
[5]廖君达.茭白笋新病害[C]//中部地区近来重要疫病虫害发生与管理对策(台中区农业技术专刊第158期).台湾:台中区农业改良场,2000:10.
[6]廖君达,林金樹.茭白笋基腐病发生与管理[C]//台中区农业改良场九十年度试验研究暨推广论文发表会论文摘要(台中区农业改良场特刊第52号),台湾:台中区农业改良场,2001:11.
[7]廖君達,林金樹,陈庆忠.台湾茭白笋病虫害种类及发生消长调查[J].台中区农业改良场研究汇报,2002(75):59-72.
[8]黄晋兴,安宝贞,柯文雄.茭白基腐病病害生态之初步探讨[J].植病会刊,2001(10):202.
[9]黄晋兴.台湾产亚腐霉菌之分类与其生物特性之研究[D].台湾:国立中兴大学,2013.
[10]黄晋兴,林益升,安宝贞.利用产期调控与田间排水以管理茭白基腐病[C]//近年来我国重大作物病害之发生及其诊断监测与防治技术之开发研讨会.台湾台中:行政院农委会农业试验所特刊149号,2010:109-126.
[11]Ann P J,Huang J H,Wang I T,et al.Pythiogeton zizaniae,a new species causing basal stalk rot of water bamboo in Taiwan[J].Mycologia,2006,98(1):116-120.[12]Doan H K,Davis R M,Sartori F F,et al.First report of a Pythiogetonsp.causing root and basal stalk rot of wild rice in California[J].Plant Disease,2012,98(6):851.
[13]洪明伟.茭白细菌性基腐病菌之鉴定与侦测[D].台湾:国立中兴大学,2002.
[14]郭建志.茭白细菌性基腐病菌Enterobacter cloacae检测技术之研发与应用[D].台湾:国立中兴大学,2004.
[15]林益昇.植病研究甘苦四十年[C]//天然灾害作物复育之病害管理研讨会专刊,台湾:行政院农业委员会农业试验所,2011:1-18.
[16]中国农业百科全书编辑部.中国农业百科全书·植物病理学卷[M].北京:农业出版社,1996:445.
[17]徐世典,曾国钦.茭白细菌性基腐病防治技术之研发[EB/OL].(2012-09-04).http://hdl.handle.net/11455/54631.
[18]姚国山,汪大永,颜仲志,等.光触媒二氧化钛薄膜对茭白细菌性基腐病原菌 (Enterobacter cloacaeSM1)之抑菌作用[J].植物病理学会刊,2005,14(4):265-268.
[19]姚国山,曾国钦.二氧化氯对植物细菌性软腐病与基腐病原细菌之杀菌评估[J].明道学术论坛,2006,2(1):73-78.