不同齡期枝條對蘋果輪紋病菌的抗病性研究

程自振， 趙 旭， 董向麗， 王彩霞， 劉曉凡， 李保華

（青島農業大學農學與植物保護學院 山東省植物病蟲害綜合防控重點實驗室，青島 266109）

蘋果枝干輪紋病［Botryosphaeriadothidea（Moug.ex Fr.）Ces.et de Not.］俗稱粗皮病，是蘋果枝干上發生的重要病害。嚴重發生時，可削弱樹勢，甚至造成枝干枯死［1］。近年來，隨著‘富士’品種的大量栽培和套袋技術的應用，枝干輪紋病的危害逐年加重。據2008年國立耘等調查，我國蘋果枝干輪紋病總體發病率達77.6%［2］。作為蘋果樹三大病害之一，輪紋病發生的輕重，成為影響我國蘋果產業能否可持續發展的關鍵因素。

對于輪紋病，目前生產上以化學防治為主。研究枝條的生長發育期和齡期對輪紋病菌侵染的影響，可以明確輪紋病菌在枝條上的侵染期和侵染部位，有助于更深入地了解輪紋病的發生和流行規律，為輪紋病的化學防治提供更可靠的理論依據，同時，也對抗病品種的鑒定和選育具有重要的指導意義。

1 材料與方法

1.1 病原菌

試驗所用輪紋病菌于2009年采自山東萊陽水沐頭村的商用蘋果園，為‘富士’蘋果枝條病瘤上的單孢分離菌株，活化前在5℃的冰箱內保存。

接種前，先在PDA培養基上活化菌種，并接種‘富士’蘋果的幼果，繁殖分生孢子［3］。將新鮮的分生孢子用純凈水配制成孢子含量105個／m L的懸浮液，加入0.1%的吐溫20后備用。或將活化菌種繼代培養5 d，用直徑1.2 cm的打孔器從菌落邊緣打取菌餅，直接用于枝條接種。

1.2 當年生枝條對輪紋病菌的抗病性

為了明確當年生蘋果枝條在不同生長發育階段對輪紋病菌的抗性，2011年6月下旬和7月下旬，在青島農業大學試驗果園內5年生的‘富士’蘋果樹上，用輪紋病菌分兩批接種當年生‘富士’蘋果枝條。接種時，選取10枝30～60 cm長的當年生、長勢旺盛的健壯枝條，并標記。病菌接種采用噴霧法。用手持噴霧器將孢子懸浮液均勻地噴灑到接種標記枝條上，直到枝條上有孢子懸浮液流下為止。接種后迅速套上塑料袋，保濕24 h后解袋。接種后將接種枝條按長度均勻分成10段，從基部到梢部依次編號為1～10。

11月份，待接種枝條發病后，調查記錄每一段枝條上的皮孔總數和發病的皮孔數。由于不同枝段上皮孔的密度差異較大，本研究以皮孔的發病率作為枝條抗侵入能力的評價指標。皮孔的發病率（%）＝100×該段發病皮孔數／該段總皮孔數。

1.3 不同齡期枝條對輪紋病菌的抗病性

為了研究不同齡期枝條對輪紋病菌的抗病性差異，2010年7月中旬和8月中旬，用輪紋病菌分兩批對1～5年生的‘富士’蘋果枝條進行了接種。接種試驗在青島農業大學試驗果園內6年生的‘富士’蘋果樹上進行。接種時，分別選取1、2、3、4年和5年生枝條各10枝，并標記。每個齡期枝條要求長勢旺盛、表面無病瘤和病斑，且接種點處粗度基本一致。接種前，在每個枝條的中部選取2個接種點，其中1年生枝條接種位置在枝條的中下部，兩接種點之間的距離不小于5 cm，對接種區域表皮用70%的乙醇擦拭消毒，待乙醇完全揮發后，在兩個接種點上分別用菌餅和蘸有孢子懸浮液的脫脂棉接種。其中上部接種點上粘貼菌餅，菌絲面緊貼枝條的表皮；下部接種點放蘸有孢子懸浮液的脫脂棉球。接種后立即用保鮮膜將菌餅和蘸有孢子懸浮液的脫脂棉球包嚴。5 d后去掉保鮮膜，解除保濕。

次年6月，待接種枝條全部發病后，在菌餅接種的部位，以接種點為中心，選取直徑1.5 cm圓形區域用記號筆標出，調查該區域內皮孔總數和產生輪紋病瘤的皮孔數。在用分生孢子接種的部位，以發病最嚴重的區域為中心，對于1年生的枝條，量取2 cm的枝段，對2～5年生枝條量取2 cm×2 cm的正方形區域并標記，調查該枝段或區域內皮孔總數和產生輪紋病瘤的皮孔數，計算皮孔的發病率。

2 結果與分析

2.1 當年生枝條對輪紋病菌的抗病性

2011年6月下旬接種的當年生枝條自8月中旬開始發病，潛育期為50 d。7月下旬接種的當年生枝條自8月下旬開始發病，潛育期為30 d。進入11月份皮孔的發病率不再增加。兩次接種枝條的皮孔發病率見表1。結果表明，在用輪紋病菌孢子接種的當年生‘富士’蘋果枝條上，從基部到梢部，皮孔發病率逐漸升高，差異顯著。其中，6月下旬接種的8個枝條中（2個接種枝條被折斷），基部皮孔的平均發病率為37.51%，梢部皮孔的平均發病率為84.44%，從基部到梢部皮孔發病率有顯著增加（P＜0.05）。7月下旬接種的10個枝條中，調查只剩8個枝條，8個枝條基部皮孔的平均發病率為32.38%，梢部皮孔的發病率為58.57%，皮孔發病率的增加趨勢沒有6月下旬接種枝條的增加趨勢明顯。6月下旬和7月下旬兩次接種枝條皮孔的平均發病率分別為56.51%和43.64%，兩者差異顯著（P＜0.05）。

2.2 不同齡期枝條對輪紋病菌的抗病性

2010年7月中旬接種的枝條于9月開始出現病瘤。8月中旬接種的枝條于10月開始出現病瘤，但當年形成的病瘤數量很少，大部分病瘤都在次年5月產生，6月病瘤數量基本不再增加。2011年6月中旬調查接種枝條的皮孔發病率見表2。7月中旬，用菌餅和分生孢子接種的1～5年生枝條上，皮孔的平均發病率分別為16.75%和26.90%，不同齡期枝條上的皮孔發病率沒有顯著的差異（P＞0.05）。表明1～5年生‘富士’蘋果枝條對輪紋病菌的抗侵染能力在7月中旬病菌接種時沒有顯著差異。8月中旬，用菌餅接種的枝條中，1年生枝條上的皮孔發病率為68.30%，顯著（P＜0.05）高于4年生和5年生枝條上的發病率31.77%和27.23%；用分生孢子接種的枝條中，1年生和2年生枝條的發病率分別為66.04%和64.40%，顯著高于5年生枝條的發病率30.89%。說明1年生‘富士’蘋果枝條在8月中旬病菌接種時比5年生枝條更敏感，不同齡期的枝條對輪紋病菌的抗侵入能力存在一定差異。

表1 用輪紋病菌分生孢子接種當年生枝條的皮孔發病率1）Table 1 Percentage of diseased lenticels on new produce‘Fuji’apple shoots inoculated with conidia of Botryosphaeria dothidea

表2 在不同時期用孢子和菌餅接種‘富士’蘋果1～5年生枝條的皮孔發病率1）Table 2 Percentage of diseased lenticels on 1－5 years’old‘Fuji’branches inoculated with conidia and mycelium of B.dothidea

3 結論與討論

輪紋病菌的分生孢子和菌絲接種結果表明，當年生的‘富士’蘋果枝條對輪紋病菌從皮孔或氣孔侵入的抗性存在顯著差異。新生枝條抗侵入能力差，對輪紋病菌敏感，隨枝條的生長發育，抗病性逐漸增強，新生枝條生長至2個月后，達到成年枝條的抗性。從不同齡期的枝條接種輪紋病菌后皮孔的發病率可以看出，7月份，‘富士’蘋果1～5年生成年枝條對輪紋病菌抗侵入的能力沒有顯著的差異。但8月份，1年生的低齡枝條對輪紋病菌的侵染比5年生的高齡枝條更敏感。

蘋果輪紋病菌主要通過皮孔、傷口或表皮縫隙侵入枝干［4］。氣孔和皮孔是輪紋病菌的主要侵染途徑，從氣孔和皮孔侵染的病原菌量約占輪紋病菌在枝干上總侵染量的92%，通過傷口及表皮縫隙侵染菌量，僅占輪紋病菌總侵染量的8%［5］。輪紋病菌在健康的枝條上主要從皮孔和氣孔侵染，氣孔和皮孔是阻止輪紋病菌侵染健康枝條的第一道屏障。

而新生枝條和幼果上只有氣孔，沒有皮孔，皮孔是在枝條或果實的生長后期由氣孔發育而成。氣孔由兩個保衛細胞組成，內部為薄壁細胞。這一結構難以抵御輪紋病菌的侵染。發育成熟的皮孔有三層結構：上層覆蓋死細胞層，其下為2～3層木栓化的細胞，內層為具有分生能力的薄壁組織。輪紋病菌只有穿透皮孔結構的木栓化細胞才能侵入皮層內部［6］。皮孔的發育是漸變的過程。皮孔發育初期，木栓組織還沒有形成，對輪紋病菌的抗性較弱。皮孔發育中后期木栓層才形成［7］，皮孔的抗病性也逐漸增強。幼嫩枝條經2個月左右的生長發育，才能達到成熟枝條的抗性。

蘋果枝條對輪紋病菌的抗侵染能力主要取決于皮孔的結構，如木栓化細胞層數、細胞大小和排列致密的程度等。對于同一蘋果品種，無論枝條的齡期大小，成熟枝條上的皮孔結構基本一致，對輪紋病菌的抗侵入能力也不會有顯著的差異。

然而，枝條為了保持正常呼吸，皮孔細胞就需要不斷更新，而且隨枝條的生長而擴大。皮孔內部的分生組織能不斷地分化產生新的細胞，更新其木栓化細胞，而原有的木栓化細胞死亡脫落或覆蓋在皮孔表面。皮孔細胞的更新，對其抗性影響不大。但是皮孔的生長與擴大對其抗侵染能力影響較大。8月份，1年生枝條比5年生枝條對輪紋病菌的侵染更加敏感，可能與皮孔的生長發育有關。8月份，當枝條迅速加粗生長時，皮孔自邊緣產生新的薄壁細胞，并木栓化。在薄壁細胞完全木栓化之前，皮孔對輪紋病菌的侵染較為敏感。枝條加粗生長速度越快，皮孔新增面積也越大，對輪紋病菌的抗侵染能力就越差。與5年生枝條相比，1年枝條皮孔的結構變化更大，也就更容易遭受輪紋病菌的侵染。

本試驗采用了孢子和菌絲兩種方式接種，試驗結果表明，用孢子接種的枝條發病率更高。在自然條件下，輪紋病菌主要以分生孢子和子囊孢子傳播侵染，用孢子接種更接近于輪紋病菌的田間發病規律。用孢子接種用于抗性鑒定，更能準確地反映不同蘋果品種對輪紋病菌的抗性。

蘋果樹的大部分枝條都在5月形成，7月以后逐漸成熟。因此，5－7月是當年生蘋果枝條對輪紋病菌的最敏感時期，在生產實踐中應注意這一時期枝干輪紋病的防治。在果實的生長發育過程中，其抗病性的變化是否也存在類似的現象，有待于深入研究。在蘋果枝干上，只要有皮孔存在，就存在輪紋病菌侵染的可能，就不能忽視對輪紋病的防治，尤其是8月枝條迅速加粗生長期。

［1］董金皋.農業植物病理學［M］.北京：中國農業出版社，2007：253－256.

［2］國立耘，李金云，李保華，等.中國蘋果枝干輪紋病發生和防治情況［J］.植物保護，2009，35（4）：120－123.

［3］冷偉峰，李保華，國立耘，等.蘋果輪紋病菌誘導產孢方法［J］.植物病理學報，2009，39（5）：536－539.

［4］陳策.蘋果果實輪紋病研究進展［J］.植物病理學報，1999，29（3）：193－198.

［5］李廣旭，高艷敏，楊華，等.輪紋病菌在蘋果枝干上侵入途徑的掃描電鏡觀察［J］.果樹學報，2005，22（2）：169－171.

［6］張高雷，李保華，董向麗，等.蘋果輪紋病瘤組織形態研究［J］.植物病理學報，2011，41（1）：98－101.

［7］李廣旭，沈永波，高艷敏，等.皮孔組織結構及密度與蘋果枝干粗皮病發生的關系［J］.果樹學報，2004，21（4）：350－353.