安徽省茶樹細菌性梢枯病病原鑒定

張雷 汪霞 李相漢 貢長怡 張立新

摘要 ：2017年-2018年在安徽省廬江、東至縣茶園種植區發現一種茶樹新病害——梢枯病，發病癥狀表現為頂芽枯死，嫩葉葉柄變褐，葉片枯萎。為明確廬江、東至縣茶樹梢枯病的病原菌，采用平板劃線法和稀釋涂布平板法分離病原，按照柯赫氏法則對病原細菌進行致病性測定，并利用細菌的表型特征和分子生物學技術確定病原菌的分類地位。結果表明，從茶樹患病葉片和莖干分離到菌落形態一致的細菌菌株共16株，選擇6株代表性菌株進行回接試驗，確定獲得的細菌分離物為該病害的致病菌;通過對測試菌株的生理生化試驗、16S rDNA 和16S23S rDNAITS的序列分析，以及基于16S rDNA、16S23S rDNAITS序列的系統發育樹分析，將安徽省茶樹梢枯病的病原菌鑒定為燕麥嗜酸菌燕麥亞種Acidovorax avenae subsp. avenae。

關鍵詞 ：茶樹; 梢枯病; 鑒定; 燕麥嗜酸菌

中圖分類號：

S 435.711文獻標識碼： A

DOI： 10.16688/j.zwbh.2019627

Identification of the pathogen Acidovorax avenae subsp. avenae causing shoot blight of Camellia sinensis

ZHANG Lei， WANG Xia， LI Xianghan， GONG Changyi， ZHANG Lixin*

（College of Plant Protection， Anhui Agricultural University， Hefei 230036， China）

Abstract ：A new shoot blight disease of tea plant was found in several tea plantations located in Lujiang and Dongzhi counties of Anhui province from 2017 to 2018. Symptoms initially appeared on the young shoot with watersoaked spots， and then the spots merged into large patches when the disease further developed. Symptoms of young leaf blight could be observed three weeks later. In order to clarify the pathogen associated with the tea shoot blight， the isolates were recovered from diseased samples and determined by using phenotypic characteristics combined with molecular identification. The results showed that 16 bacterial colonies with white color were consistently isolated from symptomatic leaves and stems， and six representative isolates were selected and confirmed to be the causal agent of this disease according to the Kochs postulates. The pathogen was further identified as Acidovorax avenae subsp. avenae based on the physiological and biochemical tests， sequence analysis of 16S rDNA and 16S23S rDNA internally transcribed spacer region， along with phylogenic analysis of 16S rDNA and 16S23S rDNAITS sequences from the tested isolates and reference strains of Acidovorax spp.

Key words ：Camellia sinensis; shoot blight; identification; Acidovorax avenae subsp. avenae

茶樹原產于中國，為多年生常綠木本植物，多分布于亞熱帶和熱帶地區。茶樹作為一種重要的經濟作物被廣泛種植，且是世界上最受歡迎的飲料作物[1]。中國是最早開始種植茶樹的國家之一，種植的茶樹品種類型多樣，跨越多個省份。安徽省兼具南北氣候特點，其茶園種植區是中國重要的茶區之一[2]。在茶樹生長的過程中，茶樹的葉和芽會受到許多病害的影響，包括炭疽病、白星病、云紋葉枯病、芽枯病[34]。近年來，隨著茶園面積不斷擴大、氣候環境的改變，一些新的病害逐漸增加并被發現[5]。2017年-2018年，在安徽省茶園種植區（廬江和東至縣）發現一種新病害—梢枯病，該病害發生在一年生枝條的嫩梢，病害初期在嫩葉的葉柄部位有褐色壞死斑，隨著病害的發展，壞死斑沿葉片基部向上擴展成大的褐色壞死斑塊，同時嫩梢表現為頂芽枯死，這嚴重影響了茶葉的采收。該病害可發生在茶園不同茶樹品種上。本文通過病原菌分離、致病性試驗以及病原細菌的表型特征和分子鑒定，明確了引起安徽省茶樹梢枯病的病原種類，從而為該病害的流行學監測和綜合防控提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 病害癥狀觀察

2017年-2018年在安徽省廬江和東至縣茶園中，采集具有茶樹梢枯病典型癥狀的患病枝條和葉片（‘福鼎大白茶‘安吉白茶‘皖茶91和‘龍井43），觀察并記錄病害癥狀。

1.2 病原菌的分離純化

選取頂梢發病茶樹枝條，剪下病健交界處的發病組織，經0.1%升汞2 min，75%乙醇表面消毒30 s，無菌水沖洗3次后，剪碎病組織，加入無菌水制成帶菌的病組織懸浮液，靜置5～10 min。采用平板劃線法和稀釋涂布平板法[6]在NA平板上進行細菌分離，將平板置于（28±0.5）℃恒溫培養箱中黑暗培養24 h，待細菌菌落長出后，選取細菌單菌落進行純化，純化后的菌株保存于試管斜面和30%甘油中備用。

1.3 致病性測定

將代表性菌株在NA培養基上活化48 h，用無菌水配制濃度108cfu/mL的細菌懸浮液，采用注射法接種‘福鼎大白茶品種的健康離體枝條。接種前茶樹枝條采用75%乙醇進行表面擦拭消毒，用無菌注射器將細菌懸浮液0.5 mL從供試茶樹品種葉柄和莖干交界部位注入，重復3次，無菌水接種‘福鼎大白茶為對照。于（28±0.5）℃、相對濕度大于90%人工氣候箱中培養。

1.4 病原菌表型試驗

將代表性菌株接種于NA培養基上，（28±0.5）℃恒溫培養箱中黑暗培養48 h后，觀察菌落形態、質地、大小、透明度及表面光滑程度等培養性狀。同時將測試菌株接種于煙草葉片，調查煙草產生過敏性壞死反應情況。菌株部分生理生化性狀測試根據Schaad等[7]的方法進行。

1.5 病原菌分子鑒定

用細菌基因組試劑盒提取代表性菌株的基因組DNA。利用16S rDNA引物fD1/rD1、16S23S rDNAITS引物1493f/23r[89]對菌株進行PCR擴增，引物由上海英濰捷基有限公司合成。擴增產物在1.0%的瓊脂糖凝膠電泳上檢測，將獲得的目的片段送南京擎科生物技術有限公司測序。測序序列提交至NCBI數據庫（http：∥www.ncbi.nlm.gov）中進行BLAST同源性序列分析;同時挑選并下載嗜酸菌屬Acidovorax內參考菌株的16S rDNA和16S23S rDNAITS序列，分別以睪丸酮叢毛單胞菌Comamonas testosteroni和唐菖蒲伯克霍爾德氏菌Burkholderia gladioli為外群，用MEGA 7.0的鄰接法（NJ）構建系統發育樹。

2 結果與分析

2.1 田間病害癥狀

在茶園茶樹的發病枝條上，發病部位主要位于嫩梢，癥狀表現為頂芽枯死，嫩葉的葉柄變褐壞死，最終嫩梢的葉片凋萎脫落（圖1）。

2.2 致病性

本試驗選擇了6株代表性細菌分離物進行了致病性測定。結果表明，茶樹品種‘福鼎大白茶的離體枝條經注射接種10 d后，接種部位明顯變褐色（圖2a），隨后壞死沿葉柄向葉尖部位延伸，同時向嫩梢上部擴展;接種21 d后嫩梢上部莖干變褐，頂部葉片枯萎（圖2c），發病癥狀與田間癥狀相同?！６Υ蟀撞杞臃N無菌水后，均未觀察到發病癥狀（圖2b～c），采用平板劃線法對發病的‘福鼎大白茶病組織進行病原細菌的分離，經對重新分離獲得菌株的表型和分子鑒定，確定與接種的細菌菌株一致。

2.3 病原菌的表型特征

采用平板劃線法和稀釋涂布法從茶樹發病組織中均分離到菌落形態一致的細菌菌落。細菌分離物在NA培養基上培養48 h，菌落為乳白色、直徑0.5～1 mm、表面光滑。革蘭氏染色呈陰性，41℃能生長，不水解淀粉，不產生吲哚;能利用吐溫80、檸檬酸鹽;氧化酶反應、明膠液化等

測定結果為陰性，硝酸鹽還原測定結果均為陽性;能利用葡萄糖、蔗糖、甘露醇作為碳源生長;對煙草能產生明顯的過敏性枯斑反應（表1）。生理生化性狀測定結果與先前鑒定的燕麥嗜酸菌燕麥亞種Acidovorax avenae subsp. avenae[1011]結果趨于一致。

2.4 病原菌分子鑒定

對選擇的6株代表性菌株進行16S rDNA片段的 PCR擴增，均得到長度約1 410 bp的目的片段（GenBank登錄號MN480566、MN480567、MN480568、MN480563、MN480564、MN480565），測序菌株間的序列相似性為99.9%～100%。BLAST分析結果表明，6株菌株（WCY1、WCY2、WCY3、DLJ1、DLJ2和DLJ3）與A.avenae subsp. avenae G1（MH244342）和FC371（KJ210333）的序列同源性均分別為99.7%和99.8%。通過對測試菌株的16S23S rDNAITS進行PCR擴增和測序，得到目的片段長度約為695 bp的序列（GenBank登錄號MN490642、MN649181、MN649182、MN490641、MN649183和MN649184）。BLAST分析結果表明，6株菌株與A.avenae subsp. avenae FC143（DQ360420）的序列同源性為97.2%～97.9%。進一步將本研究的6個測試菌株分別與嗜酸菌屬內近緣種參考菌株的16S rDNA和16S23S rDNAITS序列進行聚類分析。結果表明，測試菌株均與A.avenae subsp. avenae的參考菌株緊密地聚在同一分支，其自展支持率均高于70%（圖3，4）。結合表型特征試驗以及基于16S rDNA和16S23S rDNAITS的聚類分析，確定引起茶樹梢枯病的病原菌為A.avenae subsp. avenae。

3 討論

本文通過對安徽省茶園發生的茶樹梢枯病害的病原分離和鑒定，結果表明該病害是由A.avenae subsp. avenae侵染引起，這是該病原菌所致茶樹梢枯病在安徽省內首次發現。A.avenae subsp. avenae是一種重要的植物病原菌，其寄主范圍廣泛，包括玉米、水稻、高粱、燕麥、甘蔗等多種植物[1114]。由該細菌引起的茶樹梢枯病目前僅在我國廣西茶區發現，且僅限于‘英紅4號品種[15]。 2017年在安徽省茶園病害調查發現，茶樹梢枯病在多個茶樹品種中均有發生，包括‘安吉白茶‘龍井43‘福鼎大白茶‘皖茶91。同時有‘白毫早‘中茶102 等27個茶樹品種未見該病害發生。筆者在室內致病性測定中發現，分離獲得的病原細菌A.avenae subsp. avenae也可引致‘名山白毫‘舒茶早 品種發病，而對‘浙農117‘鐵觀音‘鄂茶5號等5個茶樹品種未表現出明顯的致病性。這暗示了不同茶樹品種對病原細菌A.avenae subsp. avenae的抗病性可能存在顯著差異。因此，關于茶樹梢枯病在我國不同茶區以及不同茶樹品種上的發生情況有待于進一步深入調查，從而為明確該病害的發生流行條件及采用抗病育種防治病害策略提供科學的理論依據。

參考文獻

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（責任編輯：田 喆）