松材线虫病研究进展

2022-08-04 00:12叶建仁吴小芹
中国森林病虫 2022年3期
关键词:疫木松材线虫病

叶建仁,吴小芹

(南京林业大学林学院,江苏 南京 210037)

1 松材线虫病的发生概况

松材线虫病(pine wilt disease,PWD)又称松树萎蔫病,是由松材线虫Bursaphelenchus xylophilus(Steiner &Buhrer)Nickle 引起的一种系统侵染性病害,主要危害松属Pinus植物,亦可危害少数非松属针叶树,如长白落叶松Larix olgensis。

北美洲被认为是松材线虫的原产地[1-3]。1934 年,美国蓝变松木中发现松材线虫,但并未引起明显损失,故没有引起重视,直到1979 年才报道松材线虫在美国引起松树死亡,广泛调查后发现在美国和加拿大等北美洲的乡土松树上,松材线虫并不引起明显损害,对一些外来松树才引起死亡[4]。松材线虫病在北美洲主要影响松木及其产品出口,据统计因松材线虫病导致的进出口限制使得美国每年损失约1.5 亿美元,加拿大损失7 亿美元[5]。

日本是有文献记载的最早遭受松材线虫病危害,且引起松树大量死亡的国家。 1905 年发现日本九州岛长崎县松树大量死亡[6]。 随后数十年松材线虫病在日本由南向北传播蔓延,1982 年传到东北部的秋田县,随后,除了北海道和青森县,几乎各县都发生了松材线虫病,每年发生面积约占全国松林面积30%。 20 世纪,松材线虫病在日本造成松树大量死亡,1979 年松树发病面积达67 万hm2,损失木材240 万m3[2]。 日本的乡土树种黑松Pinus thunbergii、赤松P.densiflora、硫球松P.luchuensis和日本五针松P.parviflora等都高度易感。 普遍认为日本发生的松材线虫病最初是由北美洲传入,由美国传入的可能性最大[1,3,7-9]。 日本大多数地区的气候条件都十分有利于该病害流行,日本是近百年来松材线虫病流行最严重的国家之一[10]。

中国是目前松材线虫病流行最严重的国家。1982 年首次在江苏省南京市中山陵发现松材线虫病引起265 株黑松死亡的现象,同年在中国香港的马尾松Pinus massoniana上也确定发生了松材线虫病,1983 年在中国台湾省台北县硫球松上发生松材线虫病[11]。 40 年来,该病害在中国不断发展,2021年全国共有19 个省(自治区、直辖市)742 个县级行政区发生疫情,发生面积171.65 万hm2[11]。

在自然情况下全球可以感染松材线虫病的松属树种至少51 种,非松属树种至少16 种。 目前在中国自然感病的树种至少17 种,包括黑松、赤松、马尾松、 琉 球 松, 白 皮 松Pinus bungeana、 黄 山 松P.taiwanensis、湿地松P.elliottii、思茅松P.kesiya、云 南 松P.yunnanensis、 火 炬 松P.taeda、 油 松P.tabuliformis、华山松P.armandii、红松P.koraiensis、樟子松P.sylvestrisvar.mongolica、长白落叶松、日本落叶松Larix kaempferi、华北落叶松L.principis-rupprechtii[12-15]。

松材线虫病1982 年在中国南京最初发生时,黑松和赤松是主要受害树种,乡土树种马尾松开始比较抗病,一度认为马尾松抗松材线虫病。 然而,1986年以后松材线虫病开始引起江苏马尾松整株死亡,1988 年安徽和广东发生松材线虫病的林分中有成片的马尾松染病死亡,1991 年浙江发生松材线虫病,马尾松大面积受害。 显然与黑松和赤松一样,在中国分布最广、面积最大的马尾松对松材线虫病也是高度或中度感病的。 关于在病害传入初期中国马尾松抗性发生变化的原因,笔者认为短短几年里马尾松本身的抗性基础是不会变化的,变化的应该是在这一时期松材线虫的种群组成和适应性。 研究表明中国的松材线虫最初最大可能是由日本传入的[16-17]。 当松材线虫刚从日本传入中国时,其群体对黑松和赤松最适应,致病力最强,对马尾松则是不太适应的。 几年后,能适应马尾松的松材线虫群体渐渐形成,此时马尾松才由初期的抗病慢慢变成易感病[12]。

韩国1988 年10 月在釜山市首次发现松材线虫病,发病面积约100 hm2。 2000 年后病害快速扩散,至2006 年危害面积达7 871 hm2。 目前韩国大部分地区都已发生,累计病死树达2 000 多万株,主要危害的树种为赤松、黑松和红松[18]。

欧洲1999 年首次在葡萄牙南部海岸松Pinus pinaster上发现松材线虫病[19],2008 年病害在葡萄牙中部和北部多个点同时暴发。 此后西班牙进行全国性病害普查,在西班牙与葡萄牙接壤地区的松林中发现了松材线虫病[20],主要发生在欧洲赤松Pinus sylvestris、矮赤松P.mugo、海岸松和欧洲黑松P.nigra上[21-22]。 Valadas 等认为欧洲松材线虫的种群总体上与亚洲的种群遗传更为相似[23]。

虽然在非洲或南美洲也有一些关于伞滑刃属Bursaphelenchus线虫的报道[24-25],20 世纪90 年代尼日利亚也发现了松材线虫[26],但是没有关于这些地区发生松材线虫病的报道。

松材线虫病在亚洲的乡土松树上表现为典型的病原主导性病害特点,病害流行程度与松树的生长状态关系不大,而是取决于松材线虫能否传播到这个区域感染松树。 松树一旦感染了松材线虫,无论它本身生长状况如何,结果大多会发病死亡,而且在一片松林中往往首先被传病感染的是生长势最好的松树[12]。

日本和中国学者曾提出松材线虫的适宜流行区域是年平均温度14 ℃以上的地区,在年平均10 ~14 ℃的区域是松材线虫病可以发生的地区[27-28]。根据此温度分布,辽宁中部以南至黄河流域是松材线虫病可以发生的区域,黄河以南的华中、华南、华东等广大区域则大多是松材线虫病比较适宜发生的区域[12]。 1982 年松材线虫病在我国发生后直到2015 年,基本上都是在中国黄河以南最适宜病害发生的区域内流行。 然而,2016 年辽宁大连出现数百公顷黑松严重感染松材线虫病,2017 年辽宁抚顺出现上千公顷油松林感染,其严重程度不像是在一个病害分布区北缘。 因此,依据中国松材线虫病近年来发生的实际情况,对中国松材线虫病发生区域又进行了新一轮适生区预测分析,结果表明我国绝大多数省区均属于松材线虫病的高适生区或中适生区,仅有黑龙江、内蒙古、甘肃绝大部分、青海、云南、西藏和新疆基本属于低适生区或非适生区[12](图1)。

图1 松材线虫病在中国的适生区Fig.1 Suitable area of pine wilt disease in China

2 松材线虫病的病原

松树萎蔫病在日本流行几十年后,1969 年日本森林病理学家Kiyohara 和Tokushige 从被侵染死亡的松树中分离到一种线虫,并通过人工接种实验,于1971 年确定其就是引起松树萎蔫病的病原。 该线虫被鉴定命名为Bursaphelenchus lignicolus[29],后被改为Bursaphelenchus xylophilus[30]。 该病原被称为松材线虫。 松材线虫的分类地位[31]为:线虫门Nematoda 侧尾腺纲Secernentea 滑刃目Aphelenchida 滑刃亚目Aphelenchina 滑刃总科Aphelenchoidoidea 滑刃科Aphelenchoididae 伞滑刃属Bursaphelenchus。

自1971 年以来,松材线虫一直被认为是松树萎蔫病的病原,人工接种实验也证实松材线虫能引起松树萎蔫。 在接种的早期阶段即树脂分泌停止阶段,松树体内线虫量较少;当松树针叶变黄时,树体内线虫的数量快速增长;松树死后线虫数量又逐渐减少。 将松材线虫经青霉素表面消毒后,接种实验证实线虫的致病性并未丧失[32-34]。 然而,在这些研究中,由于人工接种的线虫都没有完全杀死其体内和体表的细菌,因此在一个时期曾有研究者提出松材线虫携带的伴生细菌在病程中发挥了重要作用,认为该病是由松材线虫和伴生细菌共同复合侵染引起的,甚至提出松材线虫病是松材线虫与其体表携带的致病细菌共同侵入寄主,致病细菌分泌毒素导致寄主萎蔫和死亡[35-38]。 直到2012 年通过卵培养技术首次获得了真正意义上的在松材线虫体内和体表都没有细菌的无菌松材线虫后,并用其在松树上接种证明其依然可以致使松树萎蔫,才完成了柯赫氏法则确定无菌线虫具有致病性的过程[39]。 这一结果清晰地表明松材线虫在没有细菌的情况下可以致使松树死亡,松材线虫是松树萎蔫病的病原。 当然,不容忽视的是,在松材线虫体内和体表的伴生细菌对于线虫生命活动的影响或许是存在的,从而会间接地影响线虫的致病力。

在松树体内寄生的线虫种类很多,仅在中国就已经报道有40 多种,其中伞滑刃属Bursaphelenchus线虫16 种,包括松材线虫B.xylophilus、拟松材线虫B.mucronatus、奇异伞滑刃线虫B.aberrans、小角伞滑刃 线 虫B.corneolus、 霍 夫 曼 伞 滑 刃 线 虫B.hofmanni、赫列尼库斯伞滑刃线虫B.hellenicus、程氏伞滑刃线虫B.chengi、树皮象伞滑刃线虫B.hylobianum、莱氏伞滑刃线虫B.leoni、莱奴尔夫伞滑刃线虫B.rainulfi、甬伞滑刃线虫B.yongensis、泰国伞滑刃线虫B.thailandae、拟小伞滑刃线虫B.parapinaster、中华伞滑刃线虫B.sinensis、吴氏伞滑刃线虫B.wuae和东京伞滑刃线虫B.tokyoensis。在松材线虫病的病害诊断过程中,准确鉴定松材线虫是十分重要的。 同为伞滑刃属的线虫,有些种类在形态上与松材线虫十分相近,在实际病害诊断中常会引起误判,如拟松材线虫与松材线虫的区别主要表现在尾部尾尖突的长短等一些细微差异上[40]。

3 松材线虫病的侵染循环

松材线虫病的自然传播是依赖媒介昆虫在病株和健康植株之间的传播。 能够携带松材线虫的昆虫种类很多,但是真正可以传播病害的媒介昆虫主要是墨天牛属Monochamus的部分昆虫[41]。 在东亚主要的媒介昆虫是松墨天牛M.alternatus,其成虫体表携带线虫数量大多在数千头以上,最多可以达十几万头,具有补充营养特性,传病效率和危害性极高。 在东亚的高纬度地区,主要传病媒介昆虫则是云杉花墨天牛M.saltuarius和云杉小墨天牛M.sutor[41-43]。 在欧洲主要传病媒介昆虫是加洛墨天牛M.galloprovincialis[44]。 北美洲已经确定能携带松材线虫的昆虫有十多种,但主要的传病媒介是卡罗来纳墨天牛M.carolinensis[45]。

在不同的国家和地区,松材线虫病侵染循环会有些变化,但总体的循环过程是相似的。 每年春季天牛从上一年病死的松树中羽化飞出,天牛体上携带有病死树中的松材线虫。 在东亚主要的媒介昆虫松墨天牛羽化后首先要寻找周围健康松树,并在其幼嫩的小枝上补充营养。 天牛取食树皮时在松树上造成伤口,体表携带的松材线虫即转移到健康松树上并从伤口侵入寄主小枝。 松材线虫在松树体内迅速生长繁殖,4 ~5 d 繁殖1 代,每头雌成虫可产卵80 粒左右。 松材线虫的生命周期中有2 种发育型,第一种称之为繁殖型,线虫主要在松树体内生长,包括卵、1 ~4 龄幼虫和成虫,1 龄发生在卵内,刚孵化出的幼虫是2 龄阶段,在合适的温度下快速生长经过3 龄和4 龄阶段,一般4 ~5 d 即完成从卵到成虫的生命周期。 繁殖型线虫在健康松树的维管组织及树脂道内不断繁殖迁移,最快40 ~50 d 即可导致整株松树死亡。 第二种是扩散型,包括3 ~4 龄的扩散型幼虫,松材线虫以3 龄扩散型幼虫在病死松树内越冬,到第二年早春发育为4 龄扩散型幼虫,向天牛蛹室转移,并黏附在天牛成虫体表,随天牛成虫羽化飞出,侵入健康松树[46]。

松墨天牛成虫补充营养后,雌雄交配。 完成交配的雌成虫到病死松树或衰弱濒死松树上产卵,卵很快在树皮下孵化,2 ~3 龄幼虫在树皮下取食,4 龄则进入木质部深处取食。 在1 a 仅有1 代的区域(中国发生区域里大部分省份),天牛以4 龄老熟幼虫在病死树内越冬,到第二年早春化蛹、羽化。 在纬度较低的南亚热带地区,如中国广东省和福建省,由于冬季很短,适合天牛生长的季节时间很长,松墨天牛2 a 3 代或1 a 2 代,加上同一世代天牛羽化期不整齐,使得媒介昆虫在一年中不仅世代交错,且一年中大多数时间均有天牛成虫出现[12]。 在纬度较高的区域,如辽宁省,媒介昆虫则以云杉花墨天牛为主[47-48]。

在中国36 °N 及其以南区域,松材线虫病感染的松树绝大多数表现为当年感染当年死亡,很少表现为当年感染、当年不表现症状,或当年仅表现为个别枝梢死亡,整株松树要到翌年春季死亡。 随着纬度的增加,40 °N 及其以北地区,当年感染的松树,翌年春夏季才表现症状和死亡的比例明显增加。

4 松材线虫病的致病机理

松材线虫的致病机理目前虽然还不完全清楚,但这方面研究一直倍受关注,且不断有新的发现和进展。 早期关于松材线虫病的致病机理主要有3 个假说。 1)酶学说。 由松材线虫食道腺产生的酶破坏松树细胞的细胞壁和细胞膜,影响寄主的水分传输。 2)毒素学说。 松材线虫侵入寄主后,体表携带的细菌产生植物毒素或寄主植物受到干扰后自身产生有毒物质。 3)空洞化学说。 线虫侵染后,感病松树受到入侵线虫的刺激产生防御反应,树体内萜烯类化合物含量增加,导致管胞内形成空洞,阻碍松树水分输导从而引起松树萎蔫。 近些年来关于松材线虫致病机理的研究在许多方面,特别是在致病的分子机理方面,取得了非常多的实验结果,大大丰富了对致病机理可能的全面阐释。

Kikuchi 等从松材线虫中克隆了内切β-1,3 -葡聚糖酶基因,通过序列比较表明其是由细菌水平基因转移而获得的,该结果对线虫的菌食习性的意义理解有重要作用[49]。 Kikuchi 还从松材线虫中克隆得到了Bx-pel-1和Bx-pel-2果胶酶基因,并表征其具有信号肽,由松材线虫食道腺分泌至松树体内[50]。 Shibuya 等通过真核表达得到松材线虫β-1 - 4 内 切 葡 聚 糖 酶 基 因Bx - eng - 1、Bx-eng-2和Bx - eng - 3,发现松材线虫分泌β-1 -4内切葡聚糖酶,可以作用于松树细胞壁的纤维素和半纤维素复合物,导致松树簿壁细胞的细胞壁机械强度减弱,促进线虫取食[51]。

2011 年松材线虫全基因组公布[9],加快了松材线虫致病分子机理的研究进程。 Espada 等研究表明松材线虫有2 类保护自身免受来自宿主分泌的防御相关化合物侵害的方法[52-53],一是将解毒相关酶分泌到宿主体内,二是将解毒相关酶在消化系统中上调,消化摄入体内的来自宿主的防御相关化合物。研究确定了2 种谷胱甘肽S 转移酶(GST)在松材线虫食道腺中表达,并在侵染早期高表达,确定该酶在萜类化合物和过氧化物存在下对松材线虫有保护作用,分泌到寄主植物体内的GST 参与了松材线虫对寄主植物防御相关化合物的解毒作用。Bx -pel -1被沉默后,松材线虫的致病性显著降低[54],干扰松材线虫L型半胱氨酸蛋白酶的Bx -CPL -1,Bx -CPL-2和Bx-CPL-3基因,会减少松材线虫的取食和繁殖,并使其致病性下降[55]。

在松树树脂道中,萜烯类物质是松树抵抗松材线虫的主要防御手段。 Zhang 等测定了用α-蒎烯和β-蒎烯处理的松材线虫转录组,发现了许多与解毒相关的基因,如黄素单加氧酶(flavin monooxygenase,FMO)、细胞色素P450(cytochrome P450,CYP450)、短链脱氢酶(short chain dehydrogenase,SDR)、乙醇脱氢酶(alcohol dehydrogenase,ADH)、醛脱氢酶(aldehyde dehydrogenase,ALDH)、UDP -葡萄糖醛酸转移酶(UDP - glucuronosyltransferase,UGT)和谷胱甘肽S 转移酶(glutathione S-transferases,GST)等均有明显改变[56]。 Lin 等发现松材线虫高毒力虫株AMA3 暴露于α-蒎烯2 h 后,其自噬基因BxATG5、细胞色素P450 基因BxCYP33D3和谷胱甘肽转移酶基因BxGST1和BxGST3的表达水平显著增强,低毒力虫株YW4 仅表现较小的上调,表明高毒力虫株比低毒力虫株对松树防御性物质α-蒎烯和H2O2的抵抗力更大[57]。

效应子作为一类在病原物侵染中起重要作用的分泌蛋白,已成为植物病理学致病机理相关研究的热点[58-59]。 通过分析松材线虫转录组数据,Espada等预测出一批松材线虫候选效应子,包括细胞色素P450 基因、溶菌酶蛋白基因、VAP 蛋白基因、谷胱甘肽转移酶基因等,还预测了松材线虫植食阶段的效应子基因[52-53]。 Tanaka 预测出许多与线虫发育相关基因及可能的效应子基因[60]。 Hu 等通过分析转录组数据并利用本氏烟Nicotiana benthamiana瞬时表达,筛选到松材线虫效应子BxSapB1,该效应子作用于烟草细胞质外体可触发烟草PCD。 利用RNAi技术抑制BxSapB1表达,松材线虫致病力明显下降。BxSapB1在松材线虫强毒虫株中表达量较高,推测其对线虫毒力可能起到重要作用[61]。 Huang等[62]和Zhao 等[63]筛选到能触发烟草产生PCD 的松材线虫效应子BxSapB2和BxSapB3,这两个效应子表达被抑制后也会导致松材线虫致病力下降。 Li等筛选到可抑制烟草PCD 的胞内效应子脂肪酸与视黄醇结合蛋白Bx -FAR -1,该效应子可影响松材线虫在树体内的繁殖,并可通过干扰松树茉莉酸途径调节植物免疫,促进线虫侵染[64]。

除了抑制植物防卫反应外,有的松材线虫效应子被证实会被植物免疫系统识别,导致与寄主植物的非亲和互作。 Hu 等在松材线虫中发现了1 个新的病原相关分子模式(PAMP)BxCDP1,其在松材线虫侵染早期上调表达,可以触发松树和烟草、拟南芥Arabidopsis thaliana等模式植物细胞坏死,触发活性氧产生。 同时BxCDP1还具有半胱氨酸蛋白酶抑制剂结构,BxCDP1被干扰后,松材线虫的取食、繁殖和致病性均有所下降[65]。 Kirino 筛选到能够触发本氏烟坏死的2 个效应子,松材线虫类甜蛋白效应子和半胱氨酸蛋白酶抑制剂效应子,推测松材线虫类甜蛋白在植物中或许可以激活植物的一些防御途径[66]。 Meng 等研究表明松材线虫类甜蛋白基因Bx-TLP-1的RNAi 干扰会影响松材线虫的繁殖,并减弱松材线虫侵染造成树体空洞化的能力,降低线虫致病性[67]。 这些研究表明松材线虫效应子在松材线虫致病性和毒力中扮演了重要角色。

5 松材线虫病的防治

根据松材线虫病侵染循环规律,特别是对于北美洲以外区域该病害属于检疫性病害的特点,目前其防控方法主要是围绕病害检疫、疫情监测、疫木除治、媒介昆虫防治和树干注射预防以及抗性选育等方面来展开的。

1)病害检疫。 松材线虫病的自然传播,即通过媒介昆虫传播,其传播距离是有限的,一般在3 ~5 km范围内;远距离传播主要是通过人为活动,将疫木及其制品从病害发生区传带到远距离的未发生区,媒介昆虫再从中飞出,将松材线虫传播到其他健康松树上。 在亚洲的中国、日本和韩国,人为传播的主要载体是疫木、包装箱、电缆盘和光缆盘。 病害检疫包括对疫木及其产品开展产地检疫和调运检疫2部分。 产地检疫主要是针对疫区松木加工厂及集贸市场,检查是否有带病疫木。 调运检疫是严禁疫区松木及其带疫产品传出疫区或传入非疫区。 检疫主要是对受检对象进行外部观察,当疑似时则进一步检测其是否带有松材线虫。 检测一般采用贝尔曼漏斗法,首先进行线虫分离,然后通过形态学显微观察或分子检测来鉴定松材线虫。 松材线虫的分子检测技术发展很快,核酸杂交技术、PCR-RFLP、RAPD、特异性引物PCR 技术、巢式PCR、实时荧光PCR 检测、环介导的等温扩增(LAMP)和重组酶聚合酶扩增(RPA)等分子检测技术层出不穷[68-76]。 此外,松材线虫分泌蛋白也被运用到松材线虫的检测上,Osabutey 等人利用松材线虫分泌蛋白PWN -SA571 合成单克隆抗体,利用单克隆抗体成功在松材线虫代谢物和被松材线虫侵染后的松树提取物中检测到了PWN-SA571 的存在[77]。 松材线虫的分子检测技术目前已经在中国松材线虫病疫区和预防区普及应用[12]。

2)疫情监测。 松材线虫病在一个新的地区发生,早发现、早确诊,可以比较容易控制病害的流行。反之,如果不能及时发现,等到大面积发生后才确诊,就给病害控制带来极大困难。 因此疫情监测是病害防控的重要环节。 松材线虫病的疫情监测主要是以人工地面普查方式为主。 近年来航空监测,尤其是无人机监测也开始大量应用于松材线虫病疫情监测中[78-79],高分卫星图像也已经实现了地面松树健康状况的清楚判读,开始辅助于松材线虫病的大范围远距离监测[80-81]。 无人机监测和高分卫星图像辅助监测,可以提高监测的覆盖面和效率,但最终还要结合地面调查来确诊疫情,即当对疫情进行地面调查初步诊断后,还需进行线虫分离及种类鉴定才能最后确定疫情。

3)疫木除治隔离。 在中国松材线虫病发生的大多数地区,媒介天牛1 a 1 代,松树染病死亡后要经过整个秋冬季,直到第二年春季病死树中的天牛才会羽化飞出,传播新一轮病害(媒介天牛2 a 3 代或1 a 2 代的地区除外)。 因此,利用秋冬季这一时期进行疫木除治是病害防控的一个关键环节,此时病原线虫和媒介昆虫都集中在疫木中,只要彻底杀灭干净其中的天牛和线虫,病害就可以得到有效的防治。 疫木除治基本上采用2 种方式,一是将疫木(包括直径2 cm 以上枝条)清理下山,然后采用碎片、旋切、熏蒸、干燥等除疫处理后再加以利用(2018 年后国内技术规程建议采用碎片和旋切2 种方式)。 当疫木数量较少时,也可清理下山后就近直接采用控制性火烧处理。 这种处理方式难度在于疫木清理下山的干净程度和疫木下山后在除疫处理过程的监管程度。 另一种是在林间就地处理,即将疫木(包括直径2 cm 以上枝条)就地堆积,用厚塑料膜或金属网包裹,阻止天牛羽化飞出,或者在山上就近就地控制性烧毁或粉碎(2018 年后国内技术规程建议在山上采取就地就近粉碎或烧毁方式,有些地区还在采用堆积覆盖方式)。 这种就地就近处理方法不需要清理疫木下山,可减少疫木由疫区传播到非疫区的风险[82-86],难度也同样存在于疫木在山上堆放期间的管理。

4)媒介昆虫防治。 天牛幼虫是在松树体内生活,因此可在刚病死的松树上释放天敌昆虫如肿腿蜂Scleroderma guani[87-88]和花绒寄甲Dastarcus helophoroides[89-91]寄生天牛幼虫。 目前针对幼虫期的防治难点在于,天敌在自然状况下寄生率受环境影响波动很大。 成虫期防治是从天牛羽化飞出,到其至健康松树上补充营养时起,再到天牛交配完成且至衰弱松树上产卵期间,这一时期可采用地面树冠化学喷雾或航空喷雾杀灭天牛成虫[92];或可使用引诱剂和诱捕器诱杀成虫,或设置诱木诱集成虫[93]。 成虫期的防效主要受制于松褐天牛羽化期长(2 个月以上)和羽化期与雨季重叠等不利因素。

5)树干注射预防。 针对重要的生态区和重要古松名木,国内外研发多种树干注射保护剂,用于预防和阻止松树染病。 目前应用效果较好的保护剂其有效成分主要是甲维盐或阿维菌素,剂型有油剂和水乳剂等。 在使用时根据松树树干直径大小确定不同注射剂量,一般施药1 次可以保护松树2 ~3 a 内不被感染。 目前该预防保护技术已经比较普遍地在一些重要风景区和生态区应用,作用效果明显[12,78,94-97]。 关于注药后的药剂残留时效与防病效果的关系、在树木生长季的树干注射技术等还需要深入细致的研究。

6)培育抗病树种。 日本是较早开展松材线虫病抗性育种研究的国家。 1973 年开始在鹿儿岛建立抗病种子园,1978 年起经过抗性候补木的选拔和9 次人工接种测定,最终选定108 个抗病无性系。1985 年起在部分县营造抗病松树采种园,采种育苗造林,并建立了次代抗病检验林。 2010 年进行3 次人工接种,从子代黑松中选择出94 株高抗单株[98-100]。 中国于2001 年开始实施中日合作“安徽省马尾松松材线虫抗性育种”项目,从实生后代中进行抗病性人工接种测定,于2006 年筛选出抗性候选单株200 多株,又进一步筛选出高抗家系68 个。2011 年利用高抗家系的89 个无性系营建了抗病马尾松种子园1.6 hm2[101-102]。

综合分析以上各种防控技术手段,从目前各种防控技术发展水平和相应的防治效果看,还应清醒地认识到,在近阶段松材线虫病的防控工作中,无论是在松材线虫病疫情尚未发生的地区,还是在已经发生的地区,都要把检疫、疫情监测和疫木除治作为松材线虫病预防与控制的核心措施。 在疫情未发生的地区,首先要把检疫和疫情监测作为核心措施,一旦发现疫情才涉及到疫木除治的问题。 在病害已经发生的地区,仍然要在坚持做好检疫和疫情监测的基础上,把疫木除治当作最重要的核心防控措施。松材线虫病的其他防治方法可作为防控的辅助方法,如媒介昆虫的引诱剂防治、生物防治和化学防治等,可以有选择性有针对性地加以应用,引诱剂主要在未发生地区用于疫情监测和降低媒介昆虫虫口密度[12],树干注射预防可在古树名木的保护和重要生态区的松树上应用。

志谢:感谢南京林业大学林学院研究生李煜和张岩帮助收集和整理部分材料。

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