松萎蔫病病原的研究

为了探讨松萎蔫病与松材线虫的关系,笔者研制了一种简单试验装置"冷闸",使接种的线虫被隔离在松树接种枝内而不能迁移.用该装置进行接种试验的结果表明:在松材线虫被局限于接种枝内而不能移动到寄主其他部位的情况下,接种无菌松材线虫与致病荧光假单胞菌Pseudomonas fluorescerns(GcM5-1A),以及该致病细菌体外培养的无细胞滤液,同样能诱发该病.该致病细菌又从接种无菌线虫和致病细菌后病死寄主中分离到并被鉴定,证明符合柯赫法则.致病荧光假单胞菌GcM5-1A体外培养的无细胞滤液接种试验结果说明,该致病菌株培养物中的内吸性毒素导致了寄主的萎蔫和死亡.由此,松萎蔫病经实验证实为首例由细菌和线虫互惠共生复合体引起的植物病害.     

鞭毛蛋白毒素导致的黑松超微结构病理学变化

【目的】以松材线虫、致病细菌荧光假单胞菌及其鞭毛蛋白毒素、非致病细菌缓慢葡萄球菌等材料对3年生黑松进行接种试验,通过其样枝切片的超微结构病理学变化,了解致病细菌毒素在松萎蔫病中的作用。【方法】分别以野生松材线虫悬液、荧光假单胞菌菌株GcM5-1A无细胞滤液、无菌松材线虫+荧光假单胞菌菌株GcM5-1A、荧光假单胞菌菌株GcM5-1A的鞭毛蛋白毒素Flg、无菌松材线虫+缓慢葡萄球菌菌株AM2C、无菌松材线虫悬液接种黑松,以健康松树为对照。对于发病的处理,在接种后病程的第2或第3阶段取样; 对于未发病的处理,则在接种11 d后取样。取样时,在距离接种点不同位置进行,然后制备透射电镜样品,观察这些切片的超微结构变化。【结果】野生松材线虫、GcM5-1A无细胞滤液、无菌松材线虫+GcM5-1A、GcM5-1A鞭毛蛋白毒素等4种处理下黑松树体组织的超微结构均遭受严重破坏,病理学变化趋势一致。无菌松材线虫、无菌松材线虫+AM2C等两种处理下树体组织基本未遭受破坏,超微结构观察结果与健康松树的基本一致。GcM5-1A无细胞滤液与野生松材线虫的处理中,在靠近接种点处,前者处理下切片的超微结构受害比后者严重; 在远离接种点处,前者受害反而比后者轻。通过GcM5-1A无细胞滤液与野生松材线虫接种观察结果比较,发现松材线虫在树体内的移动加速了致病菌的扩散,导致毒素的增产和扩散,加速了松树的死亡。【结论】在接种处理的第2阶段是松萎蔫病发展的关键阶段。无菌松材线虫不能致死松树,而松材线虫携带的致病细菌产生的毒素是致死松树的真正原因,验证了松萎蔫病是松材线虫与其携带致病细菌的复合侵染导致病害的假说,而松材线虫在树体内的移动加速了致病菌的扩散,最终导致松树加速死亡。     

对松萎蔫病的综合理解

松萎蔫病涉及各种真核与原核生物之间多种关系，其病理过程也受这些关系的影响。松树的病状不仅取决于松材线虫的数量、致病性、寄主的抗性，还受气象因子的影响。线虫与其携带天牛、致病过程、病死木的微环境同样受到这些因子的影响。笔者就病死树中的松材线虫种群及微环境和寄主抗性与菌根共生为例说明与松萎蔫病有关的生物间的复杂关系是相互关联的，它们决定了寄主树的存活和松萎蔫病的扩散。气象条件对这些复杂关系产生多方面影响，其中高温和干燥条件加速了松萎蔫病的流行。为了有效防控松萎蔫病，必须对松萎蔫病进行多方面的研究。     

松材线虫体表物质与其携带细菌的关系

松萎蔫病是由松材线虫与其所携带的细菌复合侵染所引起。为进一步明确松材线虫与其携带细菌的关系,笔者用无菌线虫体表浸泡物处理细菌,再将无菌线虫各虫株与细菌共培养,结果表明细菌的存在可促进线虫的繁殖,线虫体表浸泡物质可促进细菌繁殖,无菌线虫与细菌共培养后线虫繁殖数量较无菌线虫单独培养有明显增加,说明松材线虫与其体表细菌的关系为一种互惠关系。此外还设计了无菌线虫对细菌的趋向性试验,考察线虫与自身体表所携带细菌之间的趋向性是否具有特异性,结果表明所有无菌线虫对成团泛菌具有明显的趋向性,各无菌松材线虫对于分离自各自体表的细菌菌株没有特异的趋向性。     

利用杀菌剂防治松萎蔫病

松萎蔫病是一种非常复杂的病害。据报道,松材线虫(Bursaphelenchus xylophilus)及其携带的细菌诱导了该病,但是对于细菌的的作用尚存争议。笔者筛选出杀细菌剂进行了温室和林间防治松萎蔫病的实验。利用每株3年生赤松(Pinus densiflora)注射3 mg的恶喹酸,松萎蔫病防效达到71 %。利用恶喹酸或阿维菌素及两者混合物对大约20年生赤松的试验表明,3种处理均显示了很高的防效。以上结果证明伴生细菌是诱导松萎蔫病的必要因素,对松萎蔫病可利用杀细菌剂或杀细菌剂与杀线剂混合物进行防控。     

2006—2009年葡萄牙松材线虫(Bursaphelenchus xylophilus)研究进展

1999年松材线虫在欧洲葡萄牙首次被发现。虽然葡萄牙林业和检疫部门尽力防控了该线虫及其携带昆虫——天牛,但是于2008年还是扩散到距原发现地200 km的葡萄牙中心地带的松林。同时,在西班牙边界临近葡萄牙Cáceres 城的边界处也发现了松材线虫。调查发现,虽然该线虫扩散的原因很多,但是主要的因素显然是人为因素。另外,关于松材线虫及其携带者的生物-生态学、松材线虫的致病性及利用分子生物学的诊断和监测等方面取得了较大进展。最近发现了松材线虫携带的导致松萎蔫的细菌。目前急需监测怀疑被浸染的树木及线虫动态的快速方法。线虫基因组学可以提供对松萎蔫病在树体内的病理过程。     

松材线虫病致病机理和防治技术研究进展

在松材线虫病的研究方面,目前比较一致的观点是松材线虫在整个病程中起着重要作用,其中多数学者认为松材线虫是唯一病原,还有认为松材线虫携带的细菌与松材线虫一起导致发病。在致病机理的研究中,有三种主要观点:(1)松材线虫分泌的酶破坏了松树薄壁细胞的壁和膜,导致松树死亡;(2)松材线虫入侵松树后,松树体内出现了导致松树死亡的毒素;(3)松树感染松材线虫后,木质部内挥发性物质增加,管胞中形成了空洞,致使松树体内水分输导受阻,松树萎蔫死亡。在松树对松材线虫的抗性方面,树种之间抗性的差异性较显著,而同种松树不同地理种源之间抗性的差异性的显著程度因树种而异。     

松材线虫和拟松材线虫活体染色比较其分泌-排泄物

松树萎蔫病是由松材线虫(Bursaphelenchusxylophilus)引起的松属树种上的一种毁灭性的病害,因此,对松材线虫致病机理的研究具有重要的理论和实践意义.根据松材线虫和拟松材线虫致病性的差异,通过活体染色对松材线虫和拟松材线虫分泌-排泄物进行了比较研究,发现松材线虫和拟松材线虫线虫分泌-排泄物存在明显的差别,这种差别可能与松材线虫的致病性有关.     

不同线虫在黑松体内的扩展速度与致病性

分别用强、弱致病力松材线虫和无致病力拟松材线虫接种2年生黑松苗.观察结果表明:强致病力松材线虫在黑松体内扩散速度较快,4 d针叶开始发黄,7d松苗新梢开始萎蔫下垂,10 d松苗萎蔫,线虫在松苗体内大量繁殖,超过接种时的线虫数;弱致病力松材线虫在黑松体内扩散速度较慢,7 d针叶出现发黄的迹象,15 d新梢开始蒌蔫,25 d松苗整株萎蔫,线虫数量开始增加,超过接种时的线虫数;无致病力拟松材线虫接种后7 d仅在树梢分离到少量线虫,梢部部分针叶发黄,之后线虫基本未繁殖,25 d松苗体内已分离不到线虫,梢部针叶症状未加剧,松苗生长与对照类似.因此,黑松感染线虫后,是否发病与线虫能否在松苗体内存活有关,发病速度快慢与线虫在松苗体内扩散速度及能否大量繁殖有直接关系.     

活体染色比较其分泌-排泄物

松树萎蔫病是由松材线虫(Bursa phelenchus xylophilus)引起的松属树种上的一种毁灭性的病害，因此，对松材线虫致病机理的研究具有重要的理论和实践意义．根据松材线虫和拟松材线虫致病性的差异，通过活体染色对松材线虫和拟松材线虫分泌一排泄物进行了比较研究，发现松材线虫和拟松材线虫线虫分泌一排泄物存在明显的差别，这种差别可能与松材线虫的致病性有关．