2009—2010学年度第二学期《有害生物 检测与鉴定》课程结课论文
题 目： 烟草黑胫病的研究进展 姓 名： 王 振 国 学 号： 112009327002366 院 系： 植物保护学院 任课老师： 肖崇刚（教授） 时 间： 2010年6月30日 烟草黑胫病的研究进展 王振国 西南大学植物保护学院，重庆 400715 摘要: 本文对烟草黑胫病的分布与危害、症状及病原菌、流行与预测、综合防治以及运用生物技术的新发展、诱导烟草本身的抗性等进行了较为详细的阐述。 关键词：烟草黑胫病，研究进展，综合防治，生物技术
Recent Research Advance for Tobacco black shank Wang Zhenguo Abstract: This paper give a review on Tobacco black shank including its distribution and harm, its symptoms and pathogen, the regularity of its epidemic and prediction, its comprehensive defense and control, the new improvement of its application technology, its occurring of induced resistances in different planting area. Key words: Tobacco black shank; Research progress; Comprehensive defense and control; Biotechnology
烟草黑胫病( Phytophora nicotiana Breda de Haan)是1896 年由Van Breda de Haan最早发现于印度尼西亚的爪哇。随即在世界范围内广泛传播。目前烟草黑胫病是世界烟草生产中危害较为严重的病害之一，同时也是我国烟草种植过程中的主要病害[1]。烟草黑胫病具有发病率高，分布范围广，造成的经济损失巨大等危害特点。1950 年，该病首次在我国的黄淮海地区发现，并且连续多年危害烟草的生产[2]。目前在我国各大种植烟区，黑胫病的发生都较为普遍，对该病的防治主要采用化学防治，并结合当地的栽培措施进行综合治理。由于长期使用化学药剂，导致黑胫病的病原产生了抗药性，防治难度加大。近十年来随着生物技术的发展以及相关研究的深入，在病害流行与测报及化学防治和生物防治等方面取得了令人瞩目的成果，并成功开发出了一些新型制剂。
1. 分布与危害 烟草黑胫病是我国烟草主要病害之一，可以危害烤烟、晾烟、晒烟、白肋 烟、香料烟等所有的栽培烟草。烟草黑胫病在我国分布范围很广，除黑龙江省尚未发现之外，其余各植烟省区，包括台湾在内，均有发生。以河南、山东、安徽、浙江、湖南、湖北、福建、广东、广西、云南、贵州、四川等省区发生较为普遍，危害较为严重。平均发病率为5.0%~12%，严重田块发病率高达75%，甚至造成绝收。据不完全统计，我国烟草黑胫病平均每年发病面积高达76373 hm2，产量损失2 869. 26 万千克，产值损失超过2亿元以上[3]。 陈瑞泰等对全国16 个主产烟省(区) 烟草侵染性病害的调查研究发现，我国除黑龙江省尚未发现该病外，其它各植烟省均有发生，仅1989～1991年造成的损失就高达36910115万元，年均损失12303138万元，仅次于病毒病(病毒病年均损失高达23457123万元) [3] 。
2. 症状与病原菌 2.1 症状 烟草在整个生育期均可受害，主要危害移栽后的大田烟株，侵染成株的茎基部和根部，也可侵染叶片和茎中、上部，对苗期也会造成一定的危害[4]。在苗期发病时，通常会导致“猝倒”症状，首先侵染幼苗茎基部产生黑斑，或底叶发病后沿叶柄扩展到茎；当苗床在高湿条件下，病斑向上扩展，病苗上布满白色菌丝和孢子囊，迅速向苗床四周扩展，常使烟苗成片死亡，气候干燥时，病苗呈褐色干枯死亡。 大田中，烟草成株的根、茎、叶等各部位均可以被烟草黑胫病菌侵染，但主要以侵染茎基部及根茎部为主。发病烟株主要表现为5大症状：黑胫、腰漏、穿大褂、碟片状、黑膏药。感病烟株的茎基部出现黑褐色凹陷病斑，并迅速纵向和横向环茎扩展，严重时黑斑可环绕整个茎基部，病斑可长达0.3~0.7 m，烟草黑胫病菌侵染茎基部后，很快向髓部扩展，病株叶片自下而上依次变黄，中下部叶片受被侵染后，形成直径可达4~5 cm圆形病斑，当叶片发病后经主脉蔓延到叶基部或病菌侵染叶腋，即可造成茎中部腐烂。纵剖病茎，可见髓部变为黑褐色，干缩呈碟片状，碟片之间有白色菌丝，烈日、高温，全株叶片突然凋萎枯死。根部被害变黑，大暴雨后阴湿天气，底叶易生圆形大斑，无明显边缘，并出现水渍状浓淡相间的轮纹，数日内通过主脉、叶柄蔓延到茎部，造成 “腰烂”以致全株死亡。[4~6] 2.2 病原菌 烟草黑胫病的病原为烟草疫霉(Phytophthora nicotianae Breda de Haan)，属卵菌门疫霉属[4]。病菌在燕麦培养基上生长最好，气生菌丝较细，无色透明，直径为3~11 µm，无隔膜，内含颗粒，有分枝。孢子囊顶生或侧生气生菌丝上，梨形或椭圆形，幼嫩时白色，突起不明显；老熟时呈灰白色或淡黄色，顶端有一乳状突起，大小约18~61×14~39 µm，条件适合时释放出5～30个游动孢子。游动孢子直径7~11 µm，无色，圆形、椭圆形或肾形，有侧生鞭毛两根，在水中游动，遇寄主时失去鞭毛，萌发产生芽管，侵入寄主。条件不适宜时(如高温)，孢子囊直接形成芽管侵入寄主[7.8]。病残体中可形成厚垣孢子，厚垣孢子是抵抗不良环境的主要结构，着生在菌丝顶端或中间，圆形或卵形，初生时色淡，壁薄，老熟时变成深黄色，壁加厚，直径14~43 µm，平均25 µm，在自然条件下未发现卵孢子，属异宗配合性[4]。 烟草黑胫病菌为兼性腐生菌，喜高温高湿。菌丝生长的最适温度为28~32℃，最高36℃，最低10℃。孢子囊产生的最适温度为24~28℃。游动孢子活动和萌发的最适温度为20℃，最高34℃，最低7℃。在pH值为3~11都能生长，以pH值5.5生长最好。光线对孢子囊萌发有抑制，暗处比光亮处发芽率高两倍[2] 。存在生理分化和致病性分化现象，病菌可分为强、中、弱3 个类型。不同菌系在菌落形态、颜色、生长速率等性状上均有一定差异。梁元存等[9]根据我国9 个主产烟草省(区) 117 株烟草黑胫病菌的病情指数不同划分为三个致病型: 强致病型、中致病型、弱致病型。其中以安徽菌系致病力最强，河南其次，山东较弱。黑胫病菌有0、Ⅰ、Ⅱ、 Ⅲ等4个生理小种，其中0 号和Ⅰ号小种广泛分布于世界各烟区，Ⅱ号小种仅发现于南非，Ⅲ号小种发现于美国康涅狄格洲。中国主产烟区有0号和Ⅰ号两个生理小种[3]。
3. 侵染与病害循环 游动孢子可不经过伤口直接侵入感病寄主幼嫩组织。在水滴中3小时内萌发直接侵入表皮，菌丝迅速进入皮层细胞内部或细胞之间，6小时内到达中 柱。在25~30℃下潜育期3~4天。在抗病品种与感病品种表皮侵染无区别，前者多半被限制在皮层部位。
病株产生突然凋萎是黑胫病的主要症状之一。据研究，存在于病痕部位的导管内部的胶块和木栓阻塞根部水分上升，因而产生凋萎。而胶块和木栓则是病菌分泌毒素后的细胞分解产物。病菌分泌的毒素为糖蛋白，有高度致萎作用。 病菌可在土壤中病残体上以厚垣孢子或休眠菌丝存活三年左右。大田期的初侵染主要来自带菌土壤，其次是混有病菌的土杂肥或移栽了病苗。病株上产生的孢子囊和游动孢子通过流水或雨水传播，重复侵染多次，逐渐蔓延至全田。遇暴风雨病株上释放的游动孢子借风力传播，侵染邻近烟株，引致叶斑。 土壤含菌量测定，除流水外病菌主要集中在0~5 cm的土层内活动，15 cm以下土层含菌量很低。侵染的主要菌态是游动孢子，侵染烟草的主要部位是土表及土表以下5 cm深的茎基部分。病株在田间腐烂后，病菌可在病株残体上越冬，成为下一年初侵染源。
4 综合防治 4.1抗病品种的选育 近年来由于烟草黑胫病的发生成加重趋势，培育抗病品种也越来越受到人们的重视，目前培育出的抗病品种主要有：NC89、NC82、G80、K326、中烟90等烤烟品种。随着生物技术的发展对抗病品种的机制也逐步深入，研究发现，抗病品种超氧化物歧化酶（SOD）和 过氧化物酶（CAT）的活性明显 低于感病品种，而抗病品种中与抗逆性有关的丙二醛（MDA）的含量却明显高于感病品种，为抗病品种的选育提供了一些依据[10]。在全国9个烟草主产省采集到100多份标本，从中分离出117个烟草黑胫病菌株，通过对一些烟草品种的抗性筛选，发现K346等具有较好的抗性[11]。对于在大田期的抗性筛选，常采用创伤和不创伤两种接种方式。于海芹等研究表明， 在 1％水平上，抗性检验与两种接种方式的鉴定结果间均达显著正相关。创伤接种与不创伤接种两者存在一定的正相关，但差异显著，采用创伤接种时，病情指数普遍高于不创伤接种时的 病情指数[12]。 4.2 农业措施 4.2.1田间管理的标准化 田间管理的标准化主要包括：整理土地、适时灌溉、合理施肥等几个方面。在整地的过程中要做到平整土地，起垄培土，开好排水沟，特别是在南方地势低洼的地方更要注意，在田地中发现的烟草的残株尽量清楚干净，并集中销毁。灌溉时，尽量减少积水在田地中出现。施用农家肥时，要经过充分的腐熟，尽量减少传播途径。在大田中要经常检查病情，发现病株要尽快清理，并在病株周围撒施一点的石灰，以防扩散蔓延。 4.2.2合理轮作 合理轮作是防治多种病害的一个有效措施，对土传病害烟草黑胫病也有很好的防治效果，一般间隔3~4年的轮作制度可以有效的控制烟草黑胫病的发生，轮作的作物相对较多，如：水稻、小麦、甘蔗、玉米等。 4.2.3 栽培制度的改变 烟草黑胫病一般发生在高温多雨的季节，使烟株容易感病的时期避开这一阶段，可以减少病害的发生，目前栽培过程中，应该根据当地的一些气象资料调整烟草的播种期及移栽期。另外，在生产中推广的地膜覆盖，虽然对烟草的生长有许多的好处，但是地膜覆盖导致地表温度升高以及土层的湿度增加，为黑胫病的流行提供了有利的条件，因此，在生产中我们应该适时的将地膜揭开。
4.3 化学防治 目前防治烟草黑胫病仍然以化学农药防治为主，常用的药剂主要有甲霜灵系列、敌克松、烯酰吗啉、福美双、代森锰锌等[13]。这些化学药剂多为苯基酰胺类作用机制存在相近之处，非常容易产生抗药性，从而引起药效下降。胡燕等报道烟草黑胫病菌对烯酰吗啉存在抗性风险，因此在施药过程中应该注意[14]。另外，混配药剂对烟草黑胫病的防治研究也有报道，72％甲霜.锰锌可湿