果树流胶病研究的进展与展望

侯义龙，庄 杰，赵 金，金晓彤，朱 然

（大连大学 生命科学与技术学院，辽宁 大连 116622）

流胶是某些果树尤其核果类果树樱桃、桃、杏、李等普遍发生的病害，近年在苹果园等也时有发生。果树一旦患上此病便开始流胶，树势渐衰，病情严重时能造成整个果园毁灭，果树的产量和质量也受到严重影响。以前人们认为果树流胶病属于生理性病害，后来人认识到果树流胶病的病因既有生物因素也有非生物因素。目前全球范围内还没有很好的防治措施，必须将化学方法、物理方法、生物方法结合起来进行综合防治，才是抑制果树流胶病发生，促进果树生长，提高果品产量和质量的有效措施。随着现代生物技术的不断发展，对流胶病的发病原因、发病机制的研究逐渐深入到分子生物学领域，可望从遗传本质上揭示果树流胶病的发病机制，为进一步的有效防治提供科学依据。

1 果树流胶病症状及发病规律

1.1 果树流胶病症状

生理性流胶的症状：主要发生在主干和主枝上。雨后树胶与空气接触变成茶褐色硬质琥珀状胶块，被腐生菌侵染后病部变褐腐烂，致使树势越来越弱，严重者造成死树，雨季发病重，大龄树发病重，幼龄树发病轻。

侵染性流胶的症状：主要为害枝干。病菌侵染当年生枝条，多从伤口和侧芽处入侵，出现以皮孔为中心的瘤状突起，当年不流胶，具有潜伏侵染特征，次年瘤皮开裂溢出胶液，发病后期病部表面生出大量梭形或圆形的小黑点，1年有2次高峰期，5月上旬至6月上旬1次，8月下旬至9月上旬1次，这是与生理性流胶最大的区别。

1.2 果树流胶病发病规律

生理性流胶病发病规律：主要是由于霜害、冻害、病虫害、雹害、水分过多或不足、施肥不当、修剪过重、结果过多、土质粘重或土壤酸度过高等原因引起。树龄大的桃树发病重。

侵染性流胶发病规律：病菌以菌丝体、分生孢子器在病枝里越冬，次年3月下旬至4月中旬散发生分生孢子，随风而传播，主要经伤口侵入，也可从皮孔及侧芽侵入引起初侵染，可进行再侵染。特别是雨天从病部溢出大量病菌，顺枝干流下或溅附在新梢上，从皮孔、伤口侵入，成为新梢初次感病的主要菌源，枝干内潜伏病菌的活动与温度有关。当气温在15℃左右时，病部即可渗出胶液，随着气温上升，树体流胶点增多，病情加重，且土壤粘重、酸性较大、排水不畅时易发生。

2 果树流胶病的发病原因及病原菌的鉴定

2.1 发病原因

Griffin和Barss于1911年对果树流胶病进行了相关报道[1,2]。很长一段时间以来，对于果树流胶病的致病原因一直存在争议，过去人们多认为果树流胶病属于生理性病害。随着研究的深入，通过病原菌的分离、接种试验研究，国内外也有关于病原菌引起的侵染性流胶病的报道。

果树流胶病是由多种因素引起的，一种是由于生理失调引起的（生理性流胶病）。枝干病害、虫伤、冻害、雹伤等都能导致流胶。其它如水分失调（如雨水过大）、修剪过重、结果过多、氮肥过多、栽植过深、土壤过酸、土质粘重等，也会加重流胶病的发生。一种是由真菌侵染引起的（真菌性流胶病）。病原菌以分生孢子器、菌丝体在病枝里越冬，第二年3月下旬至4月中旬散出分生孢子，孢子随风传播，主要经伤口侵入，也可从皮孔及侧芽侵入引起初侵染，可进行再侵染。陈祥照研究认为，桃树流胶病病菌有潜伏侵染性，在南京病菌从4月开始侵入新梢，到10月下旬停止活动，进入越冬阶段，病菌的分生孢子是随雨水传播，伤口、皮孔及侧芽等为病菌入侵途径[3]。为了明确影响广西地区桃树流胶病发生的关键因子，2012～2014年，万保雄等以广西油桃主栽品种“中油5号”为研究对象，对流胶病发病较轻及发病较重的两个产区的48个果园进行调查，从矿质营养、植物生理角度出发，并结合立地条件、气候环境等因子进行系统研究和对比，结果证实，叶片Zn、Mg含量、年降雨量是桃流胶病发生的关键影响因子，南方春、夏季长时间高温和降雨等不良气候是流胶病的重要诱因[4]。为了明确降雨对桃流胶病发生的影响，万保雄等以8年生“天津水蜜桃”为研究对象，进行避雨栽培试验观察桃流胶病发生情况。结果表明，降雨对桃流胶病发生有重要影响，避雨栽培可有效减轻桃流胶病的发生[5]。刘勇等对分布于湖北产区的22个桃园流胶病的发生情况进行了调查。结果显示，温度、降水量、土壤质地、肥水管理、多效唑与除草剂的使用、虫害等是导致流胶病的重要原因，其中温度可能是导致流胶病发生的关键因素[6]。阿里木·买买提等于2013～2014年对新疆轮台县杏树流胶病发生危害及发病相关因子开展了调查，调查结果显示，该县杏树流胶病的发生与树龄树势、立地条件、栽培管理水平及栽植密度关系密切。盛果期杏树较幼龄期发病严重，低主干杏园较高主干杏园发病严重，不同间作模式的杏园发病程度也存在差异[7]。

2.2 病原菌的鉴定

病原菌的分离鉴定是有针对性防治果树流胶病及抗病品种选育研究的基础。为此，果树流胶病病原菌的鉴定引起了科技工作者的广泛重视。为了明确山东省桃树流胶病的病因，张勇等采用rDNA-ITS序列分析和真菌形态学相结合的方式，对引起桃树流胶病的病原菌进行了鉴定。结果表明，引起山东桃树流胶病病原菌主要为葡萄座腔菌[Botryosphaeria dothidea （Moug. ex Fr.）Ces et de Not]。伤口和皮孔是病原菌田间主要的侵染途径[8]。通过病菌分离培养、切片镜检和人工接种试验，张宝棣等查明广州地区桃树流胶病可由Leptosphaeria pruni Woronichin和Cucurbitaria sp.两种子囊菌分别侵染所致，二者与国内外报道的病原真菌Botryosphaeria dothidea和phasalospora persicae都不相同，前者为广东省首次报道，后者则为国内首次报道[9]。王璠等从湖北省咸宁市、荆门市、孝感市、随州市等地果园采集桃树流胶病枝条样本100份。采用组织分离法分离病斑，获得近30种真菌分离物，将这些分离物纯化后，在PDA培养基上进行培养，根据培养性状和孢子形态进行鉴定，分离到的菌株有壳梭孢(Fusicocum spp.)、链格孢( Alternaria spp.)、盘多毛孢(Pestalotia spp.)等种类。致病性研究初步证实壳梭孢和盘多毛孢类真菌可能为桃流胶病的致病菌[10]。刘娟等从金柑流胶病株上分离纯化得到5株真菌，通过形态特征观察、致病性测定以及形态学、分子生物学鉴定。证实这5株真菌分属于链格孢、叶点霉Phyllosticta sp.和镰孢霉Fusarium sp.，且致病程度不同[11]。肖倩莼等鉴定芒果流胶病病原菌为Diplodia sp.和Colletotrichum sp.[12]。李红叶等证实引起梅树流胶病的病原真菌有两种，葡萄座腔菌和可可球二孢菌〔Botryodiplodia theobromae pat. (Syn Lasiodiplodia theobromae（pat.）Griff&Maubl.〕，分别引起枝腐型流胶和干腐型流胶[13]。程玉芳(通过培养特性、分生孢子形态学、分子系统学和致病性研究证实湖北地区桃树流胶病病原菌为葡萄座腔菌[14]。阿里木·买买提等)研究证实新疆轮台县杏树侵染性流胶病的病原菌为链格孢菌（Alternaria alternata）[15]。郭利民等通过组织分离培养、致病性测定，明确河南省真菌性流胶病的病原主要为葡萄座腔菌[16]。

3 果树流胶病发病机理

乙烯的产生无论是对侵染性还是非侵染性流胶病的发生都具有重要的作用。Boothby等研究发现树胶的化学结构与某些细胞壁多糖的结构相同，树胶多糖的过度合成可能是由乙烯的产生引起的，从而引起流胶病的发生[17]。

N、K水平与柠檬抵御流胶病病原菌侵染能力有密切关系。魏胜林的研究表明，营养液中N浓度大于240 mg/kg时，树体对流胶病抵御能力降低，K浓度小于220 mg/kg时，提高K浓度能明显提高树体对流胶病的抵抗能力。叶片中全多酚的含量与树体抗流胶病能力强弱有关，营养液中N浓度为240 mg/kg，K浓度为220 mg/kg，叶片全多酚含量为9.17 mg/g时，树体具有较强的抵抗流胶病的能力[18]。

郑雪芳等对不同药剂防治桃树流胶病后，桃叶氧化酶活性与防效的相关性进行了分析。研究发现，不同药剂处理后，桃树叶片组织中过氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPOD)与桃树流胶病的病情存在一定的相关性。试验结果表明，不管是经由两种药剂共同处理还是单一药剂处理，还是不经任何药剂处理的对照组，POD和PPOD的活性低峰均出现在5月20日左右。另外，经两种药剂联合处理的桃树叶片的POD和PPOD值均略高于一种药剂处理的，明显高于未经任何处理的对照桃树叶片中的POD和PPOD值[19]。

为进一步明确流胶病菌与寄主的互作机理，刘勇等分别以流胶病菌侵染的高抗“丰光”和敏感“紫金红”油桃作为研究材料，同时以健康油桃作为对照，采用RNA-seq技术对4组不同处理样品进行高通量测序。所有差异表达基因的GO、COG、KEGG显著性富集分析结果表明，差异表达基因主要富集在病原菌与寄主互作过程中的相关分子途经中，其中部分基因在高抗“丰光”油桃中 特异性高丰度表达，表明这些基因在流胶病菌与寄主的互作过程中可能起着重要作用，其具体作用机制值得进一步探讨[20]。

华中农业大学李智从生理生化、组织病理、糖代谢及基因表达等方面，对桃流胶病发病过程进行了研究。结果表明，桃枝条在遭受病原菌侵染后与防御相关基因的表达以及生理生化方面均发生了改变，如过氧化氢和花青素含量增加，苯丙氨酸解氨酶活性以及防御相关基因的表达增强。此外，病原菌导致寄主细胞降解和胶体的形成，与细胞壁降解的相关基因表达显著增加。桃病原性流胶病发病过程中糖代谢也发生了明显的变化。桃枝条内的可溶性糖，甘露糖，阿拉伯糖和木糖含量，在接种病原菌后具有不同程度的增加；山梨醇、蔗糖和果糖含量总体上呈现下降趋势；经qRT-PCR研究表明，GDP-L-galactose和L-galactose的合成受到抑制，UDP-D-galactose、UDP-D-glucuronate、UDP-D-arabinose和UDP-D-xylose的合成增强，这些物质是多糖合成的直接前体；通过切面观察和过碘酸雪夫试剂染色表明，接种病原菌后多糖在一年生桃枝条中有明显积累；糖转运相关蛋白表达增强[21]。

4 果树流胶病的防治措施

4.1 抗病品种的选育

选育抗病品种是流胶病防治的重要手段。不同的果树树种、同一果树不同品种对流胶病的抗性不同，此为果树流胶病抗性品种的选择提供了前提条件。张慧琴等从上海水蜜桃的实生材料中筛选出一株高抗桃树流胶病的桃树，命名为“东溪小仙”，该品种的流胶病发病率和病情指数仅是上海地区主栽桃树品种“湖景蜜露”桃的19.6%和17.8%[22]。Moreira等从20个野生腰果品系中筛选到3个对流胶病具有抗性的品系[23]，Cardoso等也筛选到一个矮腰果品系具有一致稳定的抗性[24]。杨文初步评价了桃树6个品种对桃流胶病菌的敏感性，发现桃品种“春雪”的敏感性最强，“庆丰”和“仓方早生”敏感性中等，而“霞晖5号”“大红袍”和“鄂桃1号”的敏感性最弱[25]。 陈令会等调查了浙江台州地区设施栽培条件下“红蜜”“拉宾斯”和“范短”3个甜樱桃品种的流胶病发病情况和综合表现。结果表明：3个甜樱桃品种中，“拉宾斯”的综合表现最优，其次为“红蜜”“范短”的表现稍差[26]。刘勇等在对分布于湖北产区的22个桃园流胶病的发生情况进行调查时，发现一些高抗品种资源如“桃巴旦”“丰光”“枣阳黄桃”“鄂桃1号”等，为选育抗流胶病的桃新品种奠定了基础[6]。向宇等利用系统聚类和相关分析方法，对20种观赏桃的流胶病发病情况进行了比较性调查研究，发现“洒红桃”“洒红龙柱”“菊花桃”“绯桃”的流胶病发病率和病情指数均较低，为抗流胶病的观赏桃品种[27]。

4.2 加强果园管理，壮树抗病

果树流胶病的发生往往和树势强弱有关，加强管理水平，有利于增强树势，从而减轻流胶病的发生。王和朋报道，采用物理方法与化学方法（药剂防治）相结合防治桃树流胶病，获得了很好的防治效果。物理防治法贯穿于建园、选苗、栽植、灌溉、修剪、清园等各环节。尽量选择阳坡或平地建园，避免栽植于黏重土壤，结合整地一次性施足基肥。选择健壮无病虫害的毛桃砧木嫁接苗最好。栽植时最好为起垄栽植，并挖好排水沟。灌溉方式采用滴灌或水肥一体化的方法，避免大水漫灌。改冬季修剪为夏冬结合修剪，直径1 cm以上的剪锯口全部涂抹保护剂或封口。采果后和落叶后注意清园，冬季树干涂白，防止冻害[28]。

4.3 药剂防治

目前生产上用于防治果树流胶病的化学药剂主要有氟硅唑、扑海因、多菌灵、三唑类杀菌剂（戊唑醇、己唑醇、烯唑醇）和有机氯类杀菌剂等。防治时一般采用多种化学药剂联合应用。除了使用传统的化学药剂防治外，科技工作者们也十分重视化学药剂的试验研究，努力寻找新的更有效的药剂。张淑燕等测定了5种杀菌剂对从扁桃流胶病植株上分离的葡萄座腔菌Botryosphaeria dothidea菌丝生长的毒力。结果表明，8-羟基喹啉酮对扁桃流胶病病菌有显著的抑制作用，抑菌效果明显优于多菌灵、甲基托布津、代森锰锌和百菌清[29]。孔娣等对甜樱桃流胶病进行了不同药剂的防治试验研究，筛选出了对甜樱桃流胶病防治效果较好的药剂10%丙硫多菌灵（丙硫唑）悬浮剂[30]。张广仁等通过10%多福悬浮药剂对杏树流胶病的试验研究发现，5倍和10倍浓度的10%多福悬浮药剂抑制和防治杏树流胶病效果较好[31]。李华文进行了LD系统环保型药物治疗柑桔流胶病试验，结果表明：除20%LD-1A治愈率较低外，50% LD-2A、20% LD-1B、50% LD-2B和LD-3D原液对柑桔流胶病的治愈率达80%～95%，均可在生产中推广应用[32]。纪兆林等测定了9类16种杀菌剂对桃流胶病菌葡萄座腔菌Botryosphaeria spp.的毒力效果。结果显示，毒力作用最强的杀菌剂是丙环唑，其次是多菌灵和咪鲜胺[33]。潘佑找等以雨花露桃(Amygdalus persica L.)为试材，在江汉平原地区于4～6 月份用几种药剂对桃树流胶病进行了防治试验。试验结果发现喷施3 g/L的硼砂溶液+每株土施硼砂50 g、涂抹5°Be石硫合剂、涂抹50%退菌特粉剂等三种处理对防治桃树流胶病效果较好[34]。

4.4 生物防治

生物防治具有环境友好性，符合绿色生态农业生产的要求而越来越受到重视，生物防治成为果树流胶病防治非常有潜力的防治方法。

生防菌株的筛选是果树流胶病生物防治的基础和关键。杨艳敏从桃树根茎叶部位共分离到内生细菌129株，最后筛选出一株拮抗作用最好的菌株HAR3，经鉴定，该菌为解淀粉芽孢杆菌[35]。董施源等从健康桃树叶片中分离筛选到一株内生细菌J5，J5对桃流胶病菌可可毛色二孢(Lasiodiplodia theobromae)JMB-122菌株有较强拮抗作用。结合磷脂脂肪酸鉴定、16SrDNA鉴定以及微生物自动鉴定系统的分析结果，将J5鉴定为枯草芽孢杆菌。进一步研究发现J5可在桃树体内存活至少2年以上。离体致病力测定表明，经J5定殖处理或其发酵滤液处理的桃树枝条在接种JMB-122后产生的病斑长度均较对照的小。J5定殖的桃树枝条接种7 d后病斑长度为14.0 mm，而对照枝条接种后病斑长度达到32.5 mm，表明内生细菌J5能有效抑制桃树流胶病的发生，在防治上有一定应用潜力[36]。

5 展望

果树流胶病是一种全球性的果树病害，给果树生产造成很大的损失。目前世界范围内还没有十分有效的防治措施，综合防治是减轻果树流胶病发生，促进果树生长，提高果品产量和质量的有效措施。笔者认为，今后果树流胶病的研究的关注点一是果树流胶病发病机制的研究，尤其是从分子生物学领域加深研究，可望从遗传本质上揭示果树流胶病的发病机制，为进一步的有效防治提供更为准确可行的方案。二是进一步深入加大生物防治药剂的研究和开发应用力度，符合生态环保的社会发展原则和理念。