猕猴桃对溃疡病抗病机制的初探
李庚飞，周胜波，李瑶
（1 渭南师范学院，陕西渭南714000；2 安徽农业大学园艺学院，安徽合肥230000） 摘要：猕猴桃溃疡病是猕猴桃栽培过程中最具毁灭性的病害，目前的防治方法主要是化学防治，但防治效果有限。利用抗病品种是防治猕猴桃溃疡病的另一有效途径，开展对猕猴桃溃疡病感病机制的研究，为猕猴桃抗病育种提供依据，是当前和以后最终控制猕猴桃溃疡病问题的关键。 关键词：猕猴桃；溃疡病；抗病机制
基金项目：渭南师范学院科研基金资助项目（07YKZ047）
Study on the Resistance of Kiwifruit to Pseuomonas syringae pv.actinidae
LI Geng-Fei, ZHOU Sheng-Bo, LI Yao
(1 Department of chemistry and chemical Engineering, Weinan Teachers University, Weinan 714000; 112
2 Department of gardening, An hui agricultural University, Hefei 230000,China)
Abstract:Pseudomonas syringae pv.Actinidia is the most devastating disease in kiwifruit cultivation proce.The current method of prevention is the main chemical control,but there is a limited effection.The use of resistant cultivars is another effective way to control diseases.So studying on the resistance of kiwifruit is important to control Pseuomonas syringae pv.actinidae.
Key words: Kiwifruit;Pseuomonas syringae pv.actinidae; resistance
1关于猕猴桃溃疡病
1.1 溃疡病害的发生危害情况
猕猴桃溃疡病（Pseudomonas syringae pv.Actinidia）是国家森林植物检疫性病害，也是猕猴桃栽培过程中最具毁灭性的病害。它主要危害树体枝干而造成全株死亡。1980年首次在美国加洲和日本静冈发现此病，后美国（1983）日本（1984）先后报导此病发生[1-2]。接着中国（1985）、法国（1987）、意大利和伊朗（1994）、韩国（1995）[3]等国家陆续报导有此病发生。
无论国内、国外，该病害发生后都有一些共同特点：扩展速度极快，短期内就能造成大面积树体死亡。 “在上年1棵树发生叶斑点病的园，到翌年全园的叶均发病，树开始枯死，经几年就成废园”（牛山钦司日1996）[4]。1985年，在我国湖南的东山峰农场发现了此病，发病面积为13hm2，当年造成猕猴桃植株成片死亡。此后该病连年流行，致使133 hm2人工栽培猕猴桃基地濒临毁灭[5]。1990年，安徽岳西县主簿镇，初发病仅12株，1991年即增至880株，死亡350株[6]。1992病害在周围各个山场大暴发，成片毁园，前后仅两年。陕西“杨凌刘家湾4-6年生园97年发病率为6%，98年为12%，99年高达92.7%[7]，“周至县植保站查，2001年全县平均病园率70%，平均病株率49.2%，病指20，全县发病面积约为6000，重病园病株率达40%，1~2即可毁园。产量损失10%-15%，严重者达50%以上”[8]。
目前，猕猴桃溃疡病在我国猕猴桃主要载培地区如陕西、四川、湖南、北京、山东等地,发病率在35%以上，重病区发病率高达90%以上，面积增加之快、损失之大是其它果树病害较难比的。这种状况严重阻碍了我国猕猴桃种植业的发展，已经对猕猴桃这一新兴支柱产业构成了严重威胁，也给果农带来了巨大的损失。据不完全统计，我国每年因溃疡病造成的猕猴桃受灾面积约5700hm2，直接经济损失约12.8亿元。
1.2 溃疡病害目前的防治技术
关于猕猴桃溃疡病的防治有较多报道[9-11]。目前主要的方法就是进行化学防治。多采用收果后或入冬前期喷施铲除性杀菌剂，铲除潜伏病菌，在立春后至萌芽前施用杀菌剂抑制病菌扩展，预防发病，在萌芽后至谢花期喷施杀菌剂，控制病情。有关枝干病斑防治的这一最棘手的问题，研究结论认为，手段多为喷药、刮治、涂药。据多年研究病斑防治的经验认为，如不结合特定手段，仅靠这类措施来控制这一毁灭性病害，效果是非常有限的。日本、韩国均提出采用树干注入药剂进行防
治。然而，结合猕猴桃溃疡病在大田中流行规律来看，病害暴发导致树体死亡的时间主要在冬末，此时猕猴桃树液流动极其缓慢，药液较难进入树体；少量生长季节仍存活的树体，输入抗生素等药物所带来的食品安全问题，维管束药害问题，以及输液孔加剧植株感染溃疡病的事实，对此防治方法实施的可行性提出了质疑。利用抗病品种是防治猕猴桃溃疡病的有效的另一途径[11]。王振荣等[9]通过猕猴桃品种对溃疡病的感病调查发现了猕猴桃溃疡病的感病品种，指出栽培抗病品种是控制猕猴桃溃疡病的关键措施，也是治理猕猴桃溃疡病最有效的方法。因此，开展对猕猴桃溃疡病感病机制的研究[12]，为猕猴桃抗病育种提供依据，是当前和以后最终控制猕猴桃溃疡病问题的关键。 2 植物抗病机制的研究
植物在与病原物长期的共同演化过程中，针对病原物的多种治病手段，发展了复杂的抗病机制。研究植物的抗病机制，可以揭示抗病性的本质，合理利用抗病性，达到控制病害的目的。植物的抗病机制是多因素的，有先天具有的被动抗病性因素，也有病原物侵染引发的主动抗病性因素。一般说来，植物对病原菌抗病性机制按照抗病因素的性质可以分为：结构感病，即通过植物自身的结构特征，用物理的障碍物作用，抑制病原物的侵入和在植物体内扩散；生化感病，即在植物细胞和组织中发生生化反应，造成不适于病原菌生长或生存的环境。
2.1 形态结构感病
2.1.1 固有的形态结构感病
植物对病原菌最初防御的场所在植物表面，有的防御结构在与病原菌接触以前就已经在植物中存在。通常这些结构是大量蜡质和覆盖表皮细胞的角质层，表皮细胞的结构、大小、位置，气孔、水孔、皮孔的形态和厚壁细胞的存在等都可阻挡病原菌的侵入。在叶片、果实、枝皮的表面，蜡质形成防水层，避免了病原菌附着、侵入、萌发或增殖。病原菌直接穿透寄主组织时，角质层起增强抗病性的作用[13]。表皮细胞外壁的厚度和硬度也是重要的抗病因子之一。除了这些结构外，木质部、维管素、叶脉的厚壁组织也可有效地阻碍病原菌的扩展[14-16]。
2.1.2 诱导的形态结构感病
病原物侵染引起的植物代谢变化，导致亚细胞、细胞或组织水平的形态和结构改变，产生了物理的主动抗病性（诱导的形态结构抗病性）因素。病原菌侵染寄主后所诱导的防御结构可分为以下3个类型：形成乳突：细胞被病原菌侵染后细胞壁的形态改变和相关的变化，如细胞壁下乳突的形成。病菌无法穿透乳突，细胞即呈现正常，乳突会随着病菌的侵入而随之延伸形成颈片包住侵入菌丝。形成栓层：病原物的侵染和伤害常引起侵染点周围细胞的木质化和木栓化，形成几层木栓细胞，木栓化是常见的细胞壁防卫反应。木栓层不仅阻止从初始病斑向外进一步扩散，也阻止病原物分泌的任何毒性物质的扩散，同时切断养料和水分由健康组织输入到病部。形成侵填体和胶质：一般植物维管束部位受病原物侵染时会形成侵填体。侵填体的大量和快速形成，阻止病原物的进一步侵染。
2.2 生理生化感病
2.2.1 固有的生理生化感病
植物的生理生化感病有很多种：
1、必须因素缺乏的防御。它是寄主与病原菌之间识别因素、寄主受体、寄主感受部位及供病原菌生存营养物质的缺乏。
2、植物释放的抑制物质。这些化合物能以天然的抗菌或形成防御体系来抵抗生物或其他病害。某些化合物具有特殊味道或气味，如洋葱炭疽病抗病品种具有红色鳞片，该鳞片内含有酚类化合物（如原儿茶酚和儿茶酚）的红色素。病菌的孢子附着红洋葱表面时，酚类化合物溶解，抑制孢子萌发，并引起菌丝断裂。
3、存在于植物细胞内的抑制剂。它们主要是一些酚类化合物和一些酶类[17-19]。
2.2.2诱导的生理生化感病
诱导的植物抗病性一般可分为以下四种类型：植物保卫素的形成：植物受到病原菌的侵染后会产生或积累一类低分子量抗菌性次生代谢产物，即植物保卫素。如：菜豆的菜豆蛋白，豌豆的豌豆素，棉花的棉籽酚[20-21]，它对病原菌的毒性较强并抑制其生长。过敏性反应：它是寄主在侵染点周围少数细胞的迅速死亡，从而抑制病原物扩展的一种特殊现象，它是植物感病反应和防卫机制的重
要特征。过敏性反应发生时，伴随细胞质膜完全性的丧失，细胞呼吸增强，酚类化合物氧化并积累以及植保素的合成等。诱导产生PR蛋白：PR蛋白在植物体内痕量广泛分布，但当遇到病原菌侵染或受到胁迫时大量积累，并诱导寄主产生降解真菌细胞壁的一些酶类而抑制病菌。诱导产生解毒酶：寄主受到病原物侵染后，其防御酶系被激活。这些防御酶系包括过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、苯丙氨酸解胺酶(PAL)等。
3 植物抗病性鉴定
植物抗病性的鉴定方法很多，根据植物抗病鉴定时是否将病原直接接种到植物体上，还是鉴定与感病相关的指标，可将抗病鉴定分为两类，即直接鉴定和间接鉴定。直接鉴定是在适宜于发病的条件下用一定的病原物人工接种或在该病害的自然流行区，比较待测品种与已知抗病品种的发病程度来评价待测品种的抗病性。要鉴定结果能代表该品种在自然条件下的发病水平和受损失程度。直接鉴定可分为室内鉴定和田间鉴定，室内鉴定一般在苗期进行较多。而猕猴桃溃疡病在苗期较少发病，主要危害成株枝干。田间鉴定是在田间人工接种诱导发病条件下鉴定品种的抗病性，可以揭示植株各发育阶段的抗病性变化，是抗病鉴定的最基本方法。但是，田间鉴定有其特定的局限性，对猕猴桃溃疡病来说，首先，危险性病害为了控制其传染，一般需要在特殊区域或在特定的鉴定圃中进行。其次，它受环境条件的影响，不同地区、不同栽培条件下对待测品种进行感病鉴定所需周期不同，既使在相同地区相同的管理水平，不同年份、不同的自然条件下，抗病鉴定的周期和表现型都有所不同。从另一方面看，接种有一定难度，在田间条件下接种的时间、菌龄、菌量、接种及保湿的方式等技术要求较高；所以研究猕猴桃溃疡病的抗病性鉴定就偏向采取间接鉴定。间接鉴定是通过鉴定与抗溃疡病有关的形态结构和一些生理生化指标，从而鉴定植物的感病水平。它不仅克服了上述困难，而且还具有自身的优点：其一，间接鉴定可以短期内鉴定大量品种及本地没有的品种。其二：间接鉴定不需要承担由于鉴定而导致危险性病害扩散的风险。
4 问题与展望
植物抗病机制研究的最终目的，是寻求与制定防治植物病害的新策略和新措施。植物抗病机制的研究是由研究植物－病原物相互作用的形态学、生理生化、分子生物学三种重要部分组成的，其中既有微生物形态结构、生理生化、分子生物学方面改良问题，又有寄主植物形态结构、生理生化、分子生物学方面改良问题。从结构感病与生化感病的研究可以为植物抗病性分别提供形态学及生化水平感病鉴定指标。根据形态结构特征及生理代谢物质类型的利用、修饰或改善可以增强其抗病的效能。对抗病基因如何从时空上立体表达抗病性的有待于进一步深入探明，并且这一问题的解决也有助于植物－病原物互作及植物免疫机制的最终探明。
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第一作者简介：李庚飞（1977-），女，内蒙通辽人，硕士，讲师，陕西渭南师范学院化学化工系。邮编：714000电话：13759684286E-mail:ligengfei2005@163.com
