施用松材线虫内生寄生真菌Esteya vermicola控制松萎蔫病

Esteya vermicola是首例发现的杀松材线虫的内生真菌。最近,韩国学者从土壤中分离出了E.vermicola的多个新菌株。新菌株具有特异的孢子细胞和孢子,只有其中新月形孢子能黏附在线虫虫体上诱导其感染。研究表明该真菌是由甲虫携带侵染松树的,可在4~5 d内杀死几乎所有测试的松材线虫。温室试验和2 a的林间试验发现接种的真菌在松树内生长并感染松材线虫。结果证明该菌能有助于松树抵抗松材线虫的侵染。目前正在进一步研究和评价其作为商业生物防治方法的前景。     

利用松材线虫的内寄生真菌Esteya vermicola防治松萎蔫病

Esteya vermicola是首次发现的松材线虫的内寄生真菌。最近从韩国土壤中发现了该菌的一个新菌株。该菌株能产生两种孢子,并能在4~5 d内感染几乎所有测试的松材线虫分离物。最近2年里在韩国进行了该菌株的温室和林间的接种试验,使用了3种方法进行接种,即喷施、注干和将感染的松材线虫接种到松树上。结果证明,该菌在松树幼树中生长并侵染到接种松树中的松材线虫,在松树中也观察到该菌的存在。目前,对该菌的使用方法和施用配方的评价和商品化工作正在展开。     

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.     

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。     

不同致病力线虫侵染后黑松的水势和根系活力的变化

分别用强、弱致病力松材线虫虫株和无致病力拟松材线虫虫株接种2年生黑松,观测接种后不同时间段黑松茎段水势和根系活力变化情况。结果表明：接种强、弱致病性松材线虫虫株后,在未表现出明显症状时,黑松水势都有一个降低然后回升的过程,但当树体内线虫开始大量繁殖、外部表现萎蔫症状时,黑松水势发生不可逆转的急速降低,松树死亡,强致病性松材线虫虫株比弱致病性松材线虫虫株导致黑松茎水势丧失速度快。接种无致病力拟松材线虫后,开始黑松水势下降,然后缓慢回升接近正常水势,随着线虫的死亡,树体水势恢复正常。接种3种线虫虫株后,黑松根系活力随着线虫的侵入都有一个升高的过程,接种强、弱致病力松材线虫虫株后,黑松出现萎蔫时,根系活力虽然有所下降,但仍然保持较好的根系活力,直到松树干枯后根系活力才丧失,这与干旱胁迫下,植物首先丧失根系活力然后表现萎蔫不同;接种无致病力拟松材线虫后,随着拟松材线虫在黑松体内的死亡,黑松的根系活力在升高后逐渐恢复正常。     

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。     

松幼苗和幼树离体枝对松材线虫侵染的反应

研究松树幼苗和幼树离体枝对松材线虫侵染的反应,表明组织褐变、失水萎蔫为病害外部症状表现标志;2月龄苗对线虫侵染的反应快速敏感,组织细胞褐变坏死反应明显。而茎已完全木质化的1 年生松幼苗和4~5年生幼树离体枝感染松材线虫后,外部症状表现为发病叶褪绿、变红褐色或褐色且萎蔫,症状首先出现在叶基部,很快向叶尖扩展,至整个针叶枯萎死亡。叶部症状的出现标志病害进入发展晚期,寄主已接近完全死亡,茎内失水和细胞褐变坏死已广泛发生。组织细胞褐变坏死反应则直接与线虫的迁移扩散、分布和数量有关。肉眼可见的皮层和髓的褐变通常发生在线虫出现之后,其褐变程度与线虫的数量呈正相关。     

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.     

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。     

松材线虫携带的细菌在松萎蔫病中的作用

介绍了长期流行的松萎蔫病的单病原学说及其在解释松萎蔫病病理机制、新的实验结果等方面面临的困难。根据多项实验结果作者提出松萎蔫病是由松材线虫与其携带的致病细菌引起的复合侵染新假说。在此基础上,发现松材线虫与其致病细菌间的互惠共生现象、分离、鉴定致病细菌产生的鞭毛蛋白及其他毒素、松萎蔫病由细菌毒素导致萎蔫致死的致病机理等新进展。阐述了松萎蔫病致病新学说在研究松萎蔫病致病机理及测报、防控、抗病育种等方面新方向。