植物源藥劑防治煙草黑脛病的研究進展

植物源藥劑防治煙草黑脛病的研究進展

羅詠梅1，2，周佳民3*， 朱三榮2， 朱列書1， 魯耀熊3， 陳前鋒2，徐 瑞3， 巢 進2

(1.湖南農業大學，湖南長沙 410128；2.湖南省煙草公司湘西自治州公司，湖南吉首 416000；3.湖南省農業科學院農業生物資源利用研究所，湖南長沙 410125)

摘要綜述了煙草黑脛病病原菌形態及生理、發病規律、致病機理以及我國防治煙草黑脛病的植物源藥劑篩選等方面的研究進展，并展望了其發展趨勢。

關鍵詞植物源藥劑；煙草；黑脛病

中圖分類號S435.72

基金項目湖南省湘西自治州煙草專賣局科技項目(XX14-16Aa03)；湖南長沙藥用植物特色產業科技示范基地項目(K1303011-21)。

作者簡介羅詠梅(1970- )，女，湖南安鄉人，助理農藝師，從事煙葉生產技術推廣研究。*

收稿日期2015-07-31

Research Progress of Botanical Pesticides to Control thePhytophthoraparasiticavar.nicotianae

LUO Yong-mei1,2, ZHOU Jia-min3*, ZHU San-rong2et al (1. Hunan Agricultural University, Changsha, Hunan 410128; 2. Hunan Province Tobacco Company Xiangxi Autonomous Prefecture Company, Jishou, Hunan 416000; 3. Institute of Agricultural Biological Resource Utilization, Hunan Academy of Agricultural Sciences, Changsha, Hunan 410125)

AbstractResearch progress of Phytophthora parasitica var.nicotianae pathogenic bacteria morphology and physiological and pathogenesis, pathogenic mechanism and control of Phytophthora parasitica var.nicotianae plant source agent screening were reviewed, and its development trend was forecasted.

Key words Botanical pesticides; Tobacco;Phytophthoraparasiticavar.nicotianae

煙草黑脛病(Phytophthoraparasiticavar.nicotianae)是煙草生產上一種毀滅性土傳真菌性病害之一，病原隸屬于鞭毛菌亞門卵菌綱霜霉目腐霉科疫霉屬, 其為兼性腐生菌,寄主范圍廣，可為害烤煙、晾煙、曬煙、香料煙、白肋煙等所有栽培煙草，破壞性極強。Van等于1896年在印尼爪哇煙草上發現[1]，1950年傳入我國，隨后擴散至全國大部分煙草種植區域[2]，給我國煙葉產業造成了嚴重影響[3-4]。筆者綜述了植物源藥劑防治煙草黑脛病的研究進展，以期為提高煙草品質和產量提供參考。

1煙草黑脛病病原菌形態及生理

1.1病原形態研究表明，煙草黑脛病菌的培養性狀比較穩定，地區之間差異較小，生態環境和農業措施的變化對煙草黑脛病菌的培養性狀影響較小[5-7]。煙草黑脛病病菌是異宗配合，氣生菌絲，菌絲最適生長溫度為20～30 ℃，菌絲粗細不均勻，有分支，無隔膜(偶爾在老熟菌絲中有橫隔)，透明，具有膨大體，菌絲內含有大量油球；孢子囊頂生或側生，梨形或橢圓形或不規則形，具脫落性，孢子囊柄不明顯，具1或2個乳突 (幼嫩孢子囊乳突不明顯)[8]；在適宜條件下，可產生3～30個無色能游動的孢子，近圓形或腎形，側生不等長雙鞭毛，遇寄主時失去鞭毛，產生牙狀管侵入植株；條件不適宜時，孢子囊也能直接萌發出牙管侵入[9-10]。在我國自然條件下煙草黑脛病還未發現卵孢子[11]。王革等[12]研究表明,煙草黑脛病菌可以單獨在土壤中以休眠厚垣孢子狀態存活，且至少可存活8個月，厚垣孢子能夠在土壤中度過煙草休閑期并成為翌年病害的主要初侵染源。

研究表明，黑脛病菌有0、1、2、3 號4個生理小種，各生理小種的形態是相同的，但在人工培養、生物學、生物化學和致病性等方面均有不同表現的群體[13-15]。其中，0號和1號小種廣泛分布于世界各煙區，我國主產煙區煙草黑脛病菌有0號和1號2個生理小種[16-17]，大部分地區以0號小種為優勢小種[18]，但劉銘等[19-22]認為，1號生理小種為云南省涼山州、湖北、河南、四川等地煙草黑脛病菌的優勢小種；目前還未發現有2號、3 號生理小種的報道。

1.2病原生理煙草黑脛病病菌為兼性腐生菌，喜高溫高濕。李梅云等[23]研究表明，煙草黑脛病菌絲在20～36 ℃都能生長，28 ℃生長最佳,煙草黑脛病菌最適合在燕麥培養基上生長，菌絲生長快,菌絲在pH為3～11時都能生長，以pH5.5生長最好。孢子囊產生的最適溫度為24～28 ℃，游動孢子活動和萌發的最適溫度為20 ℃，最高溫度為34 ℃，最低溫度為7 ℃，孢子囊在空氣相對濕度為97%～100%時只需5 h就能萌發，在相對濕度為91%時則要45～70 h才能萌發[11,24]。胡吉鳳等[25]研究認為，菌絲生長溫度為25～30 ℃、全黑暗條件最適合煙草黑脛病菌生長；在28～30 ℃、連續光照、水浸條件下黑脛病菌產孢量達到最大。

2煙草黑脛病的發病規律及其致病機理

2.1發病規律煙草黑脛病是一種高濕高溫型的土傳真菌性病害，具有發病率高、分布范圍廣、造成的經濟損失大等特點[26-28]。溫度和濕度是煙草黑脛病流行的主要氣象因子，高溫高濕有利于病原菌的侵染和病害發生[29]。平均氣溫24～30 ℃最適合病害侵染，低于20 ℃很少發病，28～30 ℃發病最快[30]；雨后相對濕度保持在80%以上3～5 d，田間就會出現1個發病高峰，若在煙株現蕾前雨量大，則病害加重[31-32]。但黃國友等[33-34]研究認為，大田期煙草黑脛病是否流行的決定因素是濕度，而溫度較少成為限制因子。胡吉鳳等[35]研究認為,月平均氣溫的高低是引起煙草黑脛病發生流行早晚及輕重程度不同的最關鍵因子，不同品種在同一氣候區的發病情況不同，同一品種在不同氣候區的發病情況差異較大。

煙草在整個生育期均可受害，煙草黑脛病原菌主要為害移栽后的大田煙株，侵染成株的莖基部和根部[36]。幼苗感病時莖基部出現黑色病斑，或從底葉發病蔓延到莖，引起猝倒、死亡。煙草黑脛病一般在6月下旬開始發病，發病高峰期在7月中旬，7月下旬地上部開始死亡，8月上旬地上部進入死亡高峰，整株一般都會枯死[37]。

2.2致病機理煙草黑脛病菌可以在煙草的任何生育階段侵染危害，黑脛病病原菌的游動孢子可直接侵入感病寄主幼嫩組織，煙草苗期被黑脛病菌侵染后，在近地面煙株莖基部產生黑色病斑，病斑向上下擴展，延及莖、葉及根部，容易引起猝倒[38-39]。

大田煙株被黑脛病菌侵染后，根系或莖基部受侵染，病害向上擴展，破壞髓部及維管束，影響水分和養分的吸收運輸；在大田農藝性狀上表現出病葉凋萎、枯死，根部壞死，出現“黑脛”，病莖髓部變褐、變黑，干縮，變成碟片狀[40]。

Duniway[41]研究認為，游動孢子在再侵染中起主要作用，游動孢子的侵入并不需要傷口，它們在3 h內發芽并直接穿入表皮，產生的菌絲迅速進入皮層細胞內部或居于細胞之間。孫清等[42]研究認為，黑脛病病菌侵染煙草植株后，導致植株過氧化物酶同工酶的種類和活性有所改變，根系活力下降，煙草生長發育受阻；而陳瑞泰[43]研究認為，黑脛病病菌有一種可能是多元半乳糖醛酶的分泌物，使寄生細胞分解而產生的膠塊和木栓，阻塞了根部水分的上升，從而產生煙株凋萎現象。Wolf[44]研究表明,煙草黑脛病菌毒素具有熱穩定性、不揮發、能滲析、可以被碳吸附等特性,可引起健康葉片和煙苗萎蔫。

3植物源藥劑對黑脛病的防治效果

3.1植物源藥劑的篩選煙草黑脛病防治方法主要有抗病育種、化學防治、農業防治、物理防治和生物防治。目前防治煙草黑脛病仍以化學農藥防治為主,這些化學藥劑多為苯基酰胺類，作用機制相近，長期依賴化學防治，病菌容易產生抗藥性，同時也造成煙葉農殘和重金屬含量超標，嚴重影響了煙葉的安全性[45]。使用植物源藥劑防治黑脛病是今后煙草黑脛病綜合防治的主要趨勢。但由于田間環境條件的多變性，對黑脛病菌生物防治在實驗室的研究較多，楊曉凡等[46]以煙草黑脛病菌為供試菌種，對7種植物的95%乙醇提取物進行離體生物測定篩選，結果表明中草藥F和中草藥H提取物對煙草黑脛病菌有明顯的抑制作用；有研究發現，蘭香、桉樹和蔞葉3種植物葉片抽提物的10%水溶液對煙草黑脛病菌的抑制率高達84.4%～86.5%[47]；張新強等[48]測定了生物堿類、苷類等6種中草藥提取物對煙草黑脛病菌均有明顯的抑制作用，且隨使用劑量的增大而增強。有研究表明，苦參+金銀花、苦參+補骨脂和金銀花+補骨脂等提取物復配后對煙草黑脛病原菌的抑制存在協同增效作用[49]。

商勝華等[50]通過盆栽試驗表明，只有稀釋倍數小于10倍的大蒜提取液才對煙草黑脛病具有防治效果；楊蘭等[51]研究了大蒜素對煙草黑脛病的田間藥效，結果表明，大蒜素對煙草黑脛病有一定的防治效果；王若焱等[52]利用青蒿、藿香等8種植物提取物，化學增效劑，氟嗎啉·三乙膦鋁3種措施聯合施用在大田能大大降低烤煙黑脛病病指，降幅達78.61%；盧敏等[53]還研究了檸檬草精油對煙草黑脛病菌具有優越的體外和體內抗菌活性，是有潛力的生物抗菌劑和殺菌劑。有關抗煙草黑脛病植物源殺菌劑的試驗研究報道較少，用于大田生產的商品制劑更是稀少，因此，篩選和研制高效低毒、低殘留的抗煙草黑脛病植物源殺菌劑，對于煙草黑脛病的綜合防治具有重要意義。

3.2植物源藥劑對黑脛病菌的作用機制植物源藥劑是利用有些植物里含有的某些抗菌物質殺死或有效抑制某些病原菌的生長發育的一種藥劑，目前在植物源殺菌劑中植物活性成分對黑脛病菌的作用機制研究相對較少。初步研究表明，一是植物活性成分對黑脛病菌的直接作用，如抑制菌絲生長發育，抑制游動孢子的產生、附著孢子的形成及侵入絲的形成。Bowers等[54]研究發現，10%丁香油和胡椒芥子油混合液、肉桂提取物以及合成肉桂油對土壤中的煙草黑脛病菌厚垣孢子具有一定的控制作用。二是植物活性成分對黑脛病菌的間接作用，主要誘導寄主產生抗性，增強寄主的抗菌能力。徐后娟等[55]用二氫茉莉酸丙酯處理煙草來誘導煙草幼苗產生對黑脛病的抗性，減輕了煙草黑脛病的發生。植物源殺菌劑對煙草黑脛病菌作用機理僅限于初步了解，其作用機理還需深入研究。

4展望

在我國各大種植煙區，黑脛病的發生都較普遍。煙草黑脛病是一種土傳病害，化學農藥防治仍是防治煙草黑脛病的主要手段，這些化學藥劑作用機制相近，長期反復使用對煙葉的質量、生態環境產生巨大的影響，不符合我國煙草生產的可持續發展戰略。如何使用植物源農藥防治煙草黑脛病，提高煙葉品質、保障其安全性以及保持生態平衡,仍然是煙草黑脛病防治中需要重視的課題。因此,研究篩選抗煙草黑脛病植物源活性物質，闡明其作用機理,研制及批量生產穩定高效的植物源殺菌劑，并廣泛應用于綜合防治煙草黑脛病的生產實踐中，對于提高煙草產量、品質，保護生態環境以及增加農民收入具有十分重要意義。

參考文獻

[1] VAN BREDA J，DE HAAN.De Bibitziekte in de Delitabak：Veroorzaakt doorPhytophthoranicotianae[M].Motana:Mded Slands Plentuim,1896:1-107.

[2] 陳瑞泰,朱賢朝,王智發,等.全國16個主產煙省(區)煙草侵染性病害調研報告[J].中國煙草科學,1997(4):1-7.

[3] DONAHOO R S,COLLINS J F,ROBERTS P D.Phytophthoranicotianaeas a reemerging pathogen in Florida citrus groves[J].Phytopathology,2013,103(6):36.

[4] 陳瑞泰,朱賢朝,王智發,等.我國煙草黑脛病適生性預測[J].廣東農業科學,2009(6):91-93.

[5] 馬國勝,高智謀.煙草黑脛病菌培養性狀的研究[J].中國農業科學,2007,40(3):512-517.

[6] 張文友,劉銘,尹福強,等.煙草黑脛病菌培養特性的研究[J].現代農業科技,2013(19):135-136.

[7] 楊順強,楊煥文強,吳銀梅.等.煙草黑脛病菌的分離及培養性狀研究[J].湖北農業科學,2014,53(1):81-82,145.

[8] 談文,吳元華.煙草病理學[M].北京:中國農業出版社,2003:175-183.

[9] 馬國勝,高智謀,陳娟.煙草黑脛病菌研究進展(I)[J].煙草科技,2003(4):35-42.

[10] 北京農業大學.農業植物病理學[M].北京:農業出版社,1991:283-286.

[11] 北京農業科學院植物保護研究所.中國農作物病蟲害:下冊[M].北京:中國農業出版社,1996:575-580.

[12] 王革,鄭小波,陸家云,等.煙草黑脛病菌厚垣孢子和菌絲體在土壤中的存活狀態[J].南京農業大學學報,1998,21(1):41-45.

[13] APPLE J L.Physiological specialization withinPhytophthoraparasiticavar.‘nicotianae’[J].Phytopathology,1962,52:351-354.

[14] MCLNTYRE J L,HANKIN L.Lack of kestose (fructosylsuclose)production by race ofPhytophthoraparasiticavar.nicotianaedifferentiates it from races[J].Mycologia,1977,69(4):756-760.

[15] 朱賢朝,郭振業,劉保安.煙草黑脛病菌(Phytophthoraparasiticavar.nicotianae)生理小種研究初報[J].中國煙草,1984(1):4-7.

[16] 梁元存,劉延榮,王玉軍,等.煙草黑脛病菌致病性分化和煙草品種的抗病性差異[J].植物保護學報,2003,30(2):l43-147.

[17] 王智發,劉延榮,謝成頌,等.我國煙草黑脛病菌生理小種鑒定[J].山東農業大學學報，1987,18(1):1-8.

[18] 朱賢朝,郭振業,劉保安．我國煙草黑脛病菌生理小種研究初報[J].中國煙草,1987(4):1-3．

[19] 劉銘,尹福強,張文友,等.涼山州煙草黑脛病菌生理小種的鑒定[J].廣東農業科學,2012(18):71-72,75.

[20] 李錫坤,孔凡玉,李錫宏,等.湖北省煙草黑脛病菌生理小種研究初報[J].中國煙草科學,2011,32(3):84-88.

[21] 苗圃,王海濤,李淑君,等.河南省煙草黑脛病菌生理小種鑒定[J].西北農業學報,2013,22(10):204-207.

[22] 李斌,楊益芬,龔國淑,等.四川省煙草黑脛病菌生理小種的分離鑒定[J].煙草科技,2012(10):81-84.

[23] 李梅云,盧秀萍,李永平,等.煙草黑脛病菌培養特性的研究[J].植物保護,2006,32(6):81-84.

[24] 賴傳雅.農業植物病理學(南方本)[M].北京:科學出版社,2003:157-161.

[25] 胡吉鳳,王德鳳,谷曉平,等.不同培養條件對煙草黑脛病菌生長和產孢的影響[J].廣東農業科學,2013(13):81-84,109.

[26] 王志愿,姜清治,霍沁建.煙草黑脛病的研究進展[J].中國農學通報,2010,26(21):250-255.

[27] 孔凡玉,朱賢朝,石金開,等.我國煙草侵染性病害發生趨勢原因及防治對策[J].中國煙草,1995,16(1):31-34.

[28] 李清飛,王巖.煙草黑脛病的研究概況及其防治措施[J].北方園藝,2011(19):179-180.

[29] 蔡紅艷,段宏偉.煙草黑脛病的發生規律及防治技術研究初報[J].中國煙草,1993(3):20-21.

[30] 盧洪興.煙草黑脛病發生與防治研究[J].中國煙草,1993(3):24-28.

[31] 屈霞,李愛國,顏合洪.煙草黑脛病研究進展[J].作物研究,2007,21(5):725-728.

[32] 盧洪興,肖志湊.煙草黑脛病與氣象因素關系分析及其預測預報的探討[J].煙草科技,1990(4):37-39.

[33] 黃國友,刁朝強,陳雪,等.我國煙草黑脛病適生性預測[J].廣東農業科學,2009(6):91-93,109.

[34] 姚革,冉瑞華.煙草煙黑脛病流行因素及防治[J].西南農業學報,1996,9(1):76-80.

[35] 胡吉鳳,桑維鈞,劉健鋒,等.貴州省不同氣候區煙草黑脛病的發生情況調查[J].貴州農業科學,2013,41(11):96-99.

[36] 夏開寶,曾嶸,吳德喜.煙草病蟲草害的識別與防治圖冊[M].昆明:云南科技出版社,2007:33.

[37] 李大慶,文西明,梁忠義,等.余慶縣煙草黑脛病發生規律及防治技術研究[J].貴州農業科學,2007,35(4):90-91.

[38] 平文麗,李雪君,朱景偉,等.烤煙黑脛病的防治策略研究進展[J].河南農業科學,2013,42(5):12-16.

[39] 中國農業科學院煙草研究所.中國煙草栽培學[M].上海:上海科學技術出版社,1987:281-284.

[40] 蔡勇,肖啟明,杜桂萍.煙草黑脛病生物防治的研究進展[J].安徽農業科學, 2010,38(11)：5708-5710,5743.

[41] DUNIWAY J M.Role of physical factors in the development ofPphytophthoradiseases[M]//ERWIN D C,BARINICKI-GARCIA S,TSAO P H,et al.Phytophthora:Its biology,taxonomy,ecology and pathology.St Palu,MN,USA:The American Phytopathological Society,1983:175-188.

[42] 孫清,周汝鴻.煙草黑脛病損失機理的初步研究[J].河南農業大學學報,1992(4):366-369.

[43] 陳瑞泰.煙草病蟲害防治[M].濟南:山東科學技術出版社,1989：1-10.

[44] WOLF F T.The pathology of tobacco black shank[J].Phytopatho,1933,23:605-612.

[45] 汪漢成,李文紅,馮勇剛,等.煙草黑脛病化學防治的歷史與現狀[J].中國煙草學報,2011，17(5):96-101.

[46] 楊曉凡,花日茂,吳祥為,等.抗煙草黑脛病菌的植物源殺菌劑的篩選研究[J].安徽農業大學學報,2006,33(2):189-191.

[47] PATEL D N,PATEL B N.Evalution of plant extracts andTrichodermaharzianumrifai againstPhytophthoraparasiticavar.nicotianae[J].Tobacco research,1999,25(1):4-8.

[48] 張新強,桑維鈞,謝鑫,等.6種中草藥提取物對煙草黑脛病菌的抑制作用[J].河南農業科學,2011,40(10):92-95.

[49] 張新強,桑維鈞,蘇凱,等.中草藥提取物復配對煙草黑脛病菌抑制作用增效組合篩選[J].廣東農業科學,2011(12):84-86.

[50] 商勝華,陸寧,陳慶園,等.大蒜提取液對煙草黑脛病和青枯病的防治效果初探[J].貴州農業科學,2009,37(10):94-96.

[51] 楊蘭,袁謀志,田茂成,等.大蒜素對煙草黑脛病防治效果的田間試驗[J].湖南農業科學,2013(4):24-25.

[52] 王若焱,夏志林,向小華,等.植物源藥劑及化學藥劑聯合保健技術對烤煙黑脛病的防治效果[J].中國農學通報,2014,30(13):294-298.

[53] 盧敏,韓智強,李忠環,等.檸檬草精油對煙草黑脛病的抑制活性研究[J].上海交通大學學報,2012,30(5):67-71.

[54] BOWERS J H,LOCKE J C.Effect of formulated plant extracts and oils on population density ofPhytophthoranicotianaein soil and control ofPhytophthorablight in the greenhouse[J].Plant disease,2004,88(1):1161-1171．

[55] 徐后娟,張軍,慕立義,等.二氫茉莉酸丙酯誘導煙草抗黑脛病作用研究[J].農藥學學報,2003,3(5):73-76.