石家庄综合试验站
葡萄霜霉病是严重危害葡萄生产的世界性病害，1876年，Farlow首先准确描述了该病害，将病原物命名为Peronospora viticola，1988年，Berlese和deTonir根据Schröder分类系统将病原菌重命名为Plasmopara viticola。该病害起源于北美，19世纪70年代可能随抗根瘤蚜砧木传入欧洲。由于欧洲葡萄品种对霜霉病不具抗性，因此该病害导致欧洲葡萄产业损失严重。1915年，法国超过70%的葡萄生产受到P. viticola影响。本文综述了葡萄霜霉病菌侵染循环、致病机理及防治技术等方面研究进展，以期为病害后续研究提供依据。
1.葡萄霜霉病病原菌
葡萄霜霉病是由鞭毛菌亚门葡萄生单轴霉 (Plasmopara viticola) 引起的卵菌病害，P. viticola以存在于落叶和浆果中的卵孢子越冬，卵孢子发育形成孢子囊，内部含有游动孢子。P. viticola主要侵染葡萄叶片，也可侵染幼嫩组织如芽、花序、穗柄、叶柄及果实等。侵染初期叶片产生形状不规则的水渍状病斑，随后病斑逐渐变成黄色，叶片背面形成白色霉层，发病后期病斑扩展且相互连接成片。该病害可以破坏葡萄叶片，影响葡萄养分合成，导致枝条不能正常发育成熟，同时影响花芽分化，降低葡萄产量与品质。
2.病害侵染循环
P. viticola能够产生有性孢子和无性孢子，分别引起病原菌初级侵染和次级侵染。病害始于葡萄生长季节早期引起侵染的数量有限的卵孢子，卵孢子产生孢子囊，内部含有游动孢子，可以通过气孔或皮孔侵入寄主，初侵染率约50%。病原菌成功侵染后产生菌丝体，通过吸器进入寄主细胞内吸收营养，经一定潜伏期后形成病斑。
3.葡萄霜霉病致病机制
3.1 卵孢子
卵孢子是病原菌的越冬结构，圆形，黄色，孢子壁较厚，被观察到集中于病斑中心。P. viticola有性生殖产生卵孢子，除遗传因素外，环境因子也能影响卵孢子萌发，如降雨能够为卵孢子萌发提供水分，也可增加表层土壤湿度促进游动孢子释放，同时雨滴溅落还有助于游动孢子从地面传播至植物表面。Rossi等研究了环境因素对卵孢子萌发动力学的影响，建立了相关模型，为深入了解病害的发生流行提供了依据。
3.2 效应蛋白
尽管自19世纪便已报道葡萄霜霉病，但目前对该病害致病机理解析仍未完全清楚。随着研究工作开展，科研人员揭示了病原菌部分致病机制。效应蛋白是P. viticola中研究较多的一类致病因子。效应因子是病原体分泌的一类蛋白质或小分子，可以通过改变寄主植物细胞结构或代谢途径来促进感染和/或触发防御反应。植物病原卵菌能够分泌效应子促进其侵染。研究表明，RXLR和CRNs是卵菌两类重要效应子，它们都包含模块化结构，包括负责将效应蛋白转运到细胞中的N-末端信号肽，随后是一些保守的基序。
RXLR蛋白是卵菌中最大的一类translocated蛋白，病原菌具有以保守的N-末端氨基酸序列为特征的效应蛋白，这些蛋白携带类似的高度保守基序：Arg-Xaa-Leu-Arg (RXLR)基序。Yin等通过基因组测序鉴定到1301个假定外泌蛋白，包括100个假定RXLR蛋白和90个假定CRN蛋白。Lan等研究表明PvRXLR131可与寄主植物VvBKI1互作，另一RXLR效应子PvAVH53被证明可与VvImpα和VvImpα4互作。此外，PvRXLR11是可以诱导细胞死亡的RXLR效应因子，可与寄主转录因子VvWRKY40互作，通过稳定VvWRKY40抑制植物免疫，表明VvWRKY40在寄主免疫中起到负调控作用。除RXLR效应子外，效应蛋白PvCRN17也被鉴定到，该效应因子对本氏烟草以及葡萄植株具有毒性，VAE7L1是与其互作的一个靶标。
4.防治措施
4.1 物理防治
病害物理防治一般注重于刮除病部组织以及降低果园中水分含量，如采用避雨栽培等方式。除传统防治方法外，在巴西南部葡萄园中的研究显示，采用新枝垂直分布形(VSP)修剪方式可以降低霜霉病发病率。另有研究表明，在温室中采用UV-C光照显著降低了P. viticola侵染后的病斑面积。
4.2 化学防治
1882年，Millardet发现铜离子对P. viticola的抑制作用，并将铜制剂命名为波尔多液。至20世纪中叶，相关研究工作主要集中在优化铜杀菌剂以及开发对霜霉病有效的新制剂上，前期研发的代森锰锌和甲霜灵等药剂，对病害防治具有重要意义。20世纪90年代末，人们开发了嘧菌酯、恶唑菌酮和咪唑菌酮等QoI类杀菌剂以控制霜霉病。该类杀菌剂通过与线粒体bc1酶复合物中细胞色素b的Qo位点结合抑制线粒体呼吸，对控制病害侵染具有很好效果。
4.3 生物防治
由于铜制剂难以降解，影响水质并在食物链中传播，对人类健康造成不利影响，因此生物防治是替代化学防治的一种有效途径。木霉属（Trichoderma spp.）真菌定殖于植株根际和叶际，能够促进植物生长，并且对多种病原体具有拮抗作用。研究表明，哈茨木霉(Trichoderma harzianum)可以激发寄主抗性使感病葡萄品种免受侵染，并且不会对植株生长产生不良影响。丛枝菌根真菌Rhizophagus irregularis能够抑制P. viticola效应子PvRxLR28的表达，进而降低病菌致病力。芽孢杆菌属是被广泛研究的生防菌，从葡萄果皮中分离到Bacillus subtilis菌株KS1具有抑制P. viticola的能力，此外短小芽孢杆菌也被证明能够在田间有效防控葡萄霜霉病发生。
5.展望
葡萄霜霉病是严重危害葡萄产业的世界性病害之一，尽管已报道了一些防控措施，但尚未找到直接且行之有效的防治手段。本文对葡萄霜霉病病原菌P. viticola侵染循环、致病机理等进行综述，同时讨论了控制病害的不同方法。不同防治手段有各自的优势与不足，在今后研究中应关注于鉴定抗性基因，开发低毒、低残留杀菌剂及稳定、持久的生防菌剂，同时将杀菌剂与生防制剂进行有效联合施用，进一步完善葡萄霜霉病综合防控技术。