摘要:概述了甘薯蔓割病的發病癥狀及流行特點、抗病機制、抗病育種、防治方法的研究進展,旨在為防治甘薯蔓割病提供依據。
關鍵詞:甘薯蔓割病;發病癥狀;抗病機制;防治方法
中圖分類號:S435.311 文獻標識碼:A 文章編號:0439-8114(2011)23-4775-02
Advances in Research on Sweet Potato Fusarium Wilt
LEI Jian1,YANG Xin-sun1,GUO Wei-wei2,SU Wen-jin1,WANG Lian-jun1
(1.Institute of Food Crops,Hubei Academy of Agricultural Sciences, Wuhan 430064,China;
2.Wuhan Fengle Seed Limited Liability Company, Wuhan 430070,China)
Abstract: The rules of occurrence and epidemic dynamics of sweet potato fusarium wilt were summarized. Screening of the antigenes, extension of resistant varieties, resistance breeding, treatment of susceptible varieties with fungicides were the major techniques for controlling the disease.
Key words: sweet potato fusarium wilt; symptom; resistance mechanism; prevention method
甘薯蔓割病又稱鐮刀菌枯萎病(Fusarium oxysporum f. sp batatas),是一種真菌性病害。此病是我國南方甘薯種植區的主要病害,近年來有向長江中下游區域蔓延的趨勢。根據2011年湖北省甘薯主產區主要甘薯病害調查,該省的十堰市、武漢市、荊州市及宜昌市均發現了甘薯蔓割病的危害,部分田塊發病率高達30%以上。病害在田間隨機分布,一般減產10%~20%,重者達50%以上。推廣抗病良種和藥劑浸苗處理是目前的主要防治措施。另外還要控制帶病種薯及種苗的遠距離運輸,才能使該病在湖北省的蔓延趨勢得到有效控制。
1 發病癥狀及流行特點
土壤帶菌及帶病種薯、種苗是引起苗田和大田發病的侵染源,病菌由土壤通過秧苗基部或根部的傷口,或由帶菌種薯通過導管侵入秧苗,在導管組織內繁殖,致使患病植株發生全株性枯萎和死亡,田間表現為地上部分葉片自下而上變黃脫落,莖維管束變成褐色,最后莖部開裂,整株死亡。當旬溫高于20 ℃時開始發病,氣溫升高時蔓割病發病加重,旬溫高于27 ℃時病情迅速上升[1]。夏秋季大雨后病害劇增。植株受侵染后,根、莖蔓等不同部位均可見縱裂癥狀,且多發生在靠近土壤的莖部。沙壤土或土質疏松的地塊發病重,土質黏重或含水量高的田塊發病輕[2]。
20世紀70年代在日本部分地區由于種植推廣感病品種而使得該病迅速蔓延[3],20世紀90年代該病在福建省主栽品種新種花等高感品種中流行[2]。種植抗病品種可以有效減輕病害,通常高抗品種在田間很難看到典型病株,即使在連作情況下也可以表現出持久的抗性[4]。
2 抗病機制
甘薯接種蔓割病菌后,病株的脂質過氧化產物丙二醛(MDA)、過氧化氫酶(CAT)、過氧化物酶(POD)及葉片多酚氧化酶(PPO)活力升高,超氧物歧化酶(SOD)活性下降[5,6]。
抗病品種接菌后,植株維管束組織中侵填體很少充滿所有維管束[7]。感病品種接菌后,葉綠素含量、光合強度、氣孔導度及希爾反應活性下降,乙醇酸氧化酶活性上升[8]。抗病品種葉片中蛋白酶活性降低,氨基酸含量下降,而感病品種蛋白酶活性升高,游離氨基酸上升[9]。抗病品種與其健株(未接種病原菌的抗病品種,即空白對照)相比,地上部干物質量、光合速率、硝酸還原酶活性、多胺含量等指標差別不明顯,而感病品種與對照品種相比,上述指標變化差異顯著[10]。抗病品種在感病后,細胞內的CAT和SOD的代謝自我調節能力顯著大于感病品種[11]。接種蔓割病菌后,植株體內總酚、類黃酮、木質素、綠原酸、阿魏酸等含量都有所提高,但抗病品種比感病品種酚類物質的積累速度快、保持較高濃度的時間長,從而更有利于抵抗病原菌侵染[12]。
3 抗病育種研究進展
國外抗蔓割病育種報道很少。國內抗蔓割病育種工作始于20世紀90年代末,盧同等[13]利用蔓割菌毒素作為選擇壓力,選育出了高產、優質的雙抗性甘薯新品系“97-10” 和“99-12”。謝世勇等[14]于1998~2000 年在室內和田間對“97-10”的蔓割病抗性進行了鑒定,結果表明,“97-10”具有較好的抗性。張聯順等[15]對國內1 100多份甘薯品種(系)資源進行了蔓割病抗性測定。高抗的品種有湘薯6號、華北48、潮薯1號、廣薯l5、廣薯l6、豆沙薯、甘薯330、湘農黃皮、豐薯2號等。這些抗病品種分別在甘薯病區大面積示范推廣種植80萬hm2,增產糧食 8億kg。方樹民等[16]經5年反復篩選鑒定,從557份甘薯品種(系)中篩選出兼抗甘薯瘟和甘薯蔓割病的品種(系) 16份。鄭光武等[17]選育出的甘薯種質C180高抗蔓割病和兼抗甘薯瘟I型菌系,是抗病育種上已成功利用的核心親本。利用C180親本材料,國內直接或間接育成了20多個甘薯新品種,其中通過國家或省級審定的品種8個。
4 防治方法
4.1 化學防治
研究表明,在同一劑量和處理時間內,多菌靈粉劑對甘薯蔓割病的防治效果明顯高于托布津粉劑,超微多菌靈粉劑略高于多菌靈粉劑,最佳劑量和處理時間為80%超微多菌靈可濕性粉劑0.8 g/L 或50%多菌靈可濕性粉劑1.0 g/L浸苗,晾干后扦插。上述處理對大田感病品種防治效果達80%~100%,增產7%~15%,可供生產上大面積推廣應用[18]。
4.2 生物防治
已有研究表明,甲殼胺、芽孢桿菌對感蔓割病甘薯的葉片組織浸取液中的甘薯凝集素等具有較明顯的抑制蔓割菌絲萌發和凝集活性的作用[19-21]。
5 小結
蔓割病病原菌是一種弱寄生性土壤習居菌,厚垣孢子可以在土壤中長期存活。病菌主要是通過苗莖的受傷部位侵入[22]。藥劑浸苗處理旨在保護苗莖傷口免受土壤中病菌的侵染,使它能正常形成愈傷組織。然而病菌一旦從感病品種植株傷口侵入,并擴展到維管束組織,藥劑則難于發揮療效作用。一旦發現疫情就要立即清除焚燒病苗,對發病區域土壤進行熏蒸處理。要嚴格控制帶病種薯及種苗的遠距離運輸,選用抗病良種和藥劑浸苗處理。甘薯扦插之前,要用50%多菌靈浸苗處理,必須確保薯苗健康無病。采取各種有效措施培育無病壯苗才是大田藥劑浸苗處理獲得良好防效的前提與基礎。
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