果实病害防控岗位

  葡萄根癌病(Grape crown gall)是葡萄生产上的重要细菌性病害之一，该病害在我国分布广泛，尤其北方地区发病较多，已严重危害葡萄产业的发展，而且该病发病较为隐蔽，防治十分困难。本文从葡萄根癌病的发病症状、病原及生物防治3个角度介绍葡萄根癌病的相关内容，旨在帮助种植者更好的了解和防治葡萄根癌病。

  1 发病症状

  根癌病又称冠瘿病、根瘤病，是一种细菌土传病害。根癌病发病部位主要在植株根颈、主根和侧根部位。典型症状是发病部位形成呈球状或不规则扁球形瘤状。在发病部位上，葡萄根癌病的发病部位都主要分布在根颈部及茎上，而蓝莓根癌病主要危害地下根部。葡萄幼苗时期，根癌病菌侵染嫁接部位，形成大小不同的瘤状物，发病初期为绿色的黄豆粒大小肿瘤，随着葡萄植株生长肿瘤不断增大，并表现为数厘米的、表面粗糙的肿瘤，内部已经木质化，颜色变成褐色。随着葡萄树龄增大，茎和侧枝也会出现瘤状物[1]，

  2 病原

  引起葡萄根癌病的病原有根癌土壤杆菌（Agrobacterium tumefaciens）、葡萄异根瘤菌（Allorhizobium vitis）和发根根瘤菌（Rhizobium rhizogenes）[2-3]。其中最主要的是不同冠瘿碱类型的葡萄异根瘤菌[4]，根据植物细胞被侵染后分泌的氨基酸衍生物的不同可将其分为章鱼碱型 （otopine）、胭脂碱型（nopalin）、农杆碱型（agropine）和农杆菌素碱型（agrocinpine） 4 种[1]。我国山东、河北及新疆等地区引起葡萄根癌病的病原菌主要为章鱼碱型葡萄异根瘤菌[5-7]。

  3 生物防治

  近年来，人们开始从生物防治角度开展防控根癌病的相关工作。目前国内外已经筛选得到一些对葡萄根癌病有较好防效的菌株，1986年南非Webster从李树根癌中分离到的A. rhizogenes J73、1985年南非Staphorst从葡萄根癌病组织中分离的A. vitis F2/5菌株、1986年陈晓英等从山东啤酒花根癌中分离出的菌株A. tumefaciens HLB-2，它们属于葡萄土壤杆菌，均能抑制葡萄根癌菌的发生和生长[8-11]。由梁亚杰等从葡萄根癌病组织中分离获得E26菌株，不仅可以有效防治葡萄根癌病，吞噬对其他果树根癌病也有一定的作用[12]。其次是枯草芽胞杆菌，如由陈凡从土壤中分离的HX2菌株，可通过抑制病原菌中RNA和蛋白质的合成来防治葡萄根癌病[13]。

  本实验室前期经过平板拮抗和盆栽实验筛选出一株对葡萄根癌病防治效果显著的菌株JN74，经形态学和分子生物学鉴定，菌株 JN-74为解淀粉芽胞杆菌。为进一步确定该生防菌田间防治效果，在2023年在山东（济宁）、新疆（鄯善、石河子、哈密）四地田间试验设置田间防效试验，调查结果显示，菌株JN-74防治根癌病效果和促生效果明显，四地防效均达65%以上，叶绿素含量和果实产量显著提高，其中济宁试验田防效达到82%。同时，2024年在山东（济宁）、河北（昌黎、定州）、辽宁（盖州）、陕西（渭南）五地的田间试验表明，菌株JN-74防治根癌病效果依然显著，四地防效均达48%以上，其中定州试验田防效达到88%，同时对叶片生物量和果粒生物量有一定促进作用。

  总之，生物防治是防控葡萄根癌病的一个重要的防治措施，随着对葡萄根癌病生防菌研究的不断深入和探索，相信将来会有越来越多的抗根癌病菌的微生物以其代谢产物被挖掘并运用于实践中。

  4 参考文献

  [1] Burr, T.J., Bazzi, c., Sule, S., Otten, L. (1998). Crown gall of grape: biology of Agrobacterium vitis and the development of disease control strategies. Plant Dis. 82:1288-1297.

  [2]陈文峰 (2016). 根瘤菌系统学研究进展与展望. 微生物学通报 43, 1095-1100.

  [3]Flores-Félix, JD.,  Menéndez, E., Peix, A., García-Fraile, P., Velázquez, E. (2020). History and current taxonomic status of genus Agrobacterium. Systematic and Applied Microbiology 43, 126046.

  [4] Gan, HM., Lee, MVJ., Savka, MA. (2018). High-quality draft genome sequence of the type strain of Allorhizobium vitis, the primary causal agent of grapevine crown gall. Microbiology Resource Announcements 7.

  [5]张洁 (2014). 葡萄根癌病病原菌传播及防治措施研究 (河北农业大学).

  [6] 施文骁, 顾雪迎, 郭庆元, 王洪凯 (2015). 环介导扩增快速检测葡萄根癌病菌技术体系的建立. 浙江农业科学 56, 2015-2018.

  [7] 尹向田, 魏彦锋, 徐亮, 杨阳 (2019). 葡萄根癌病病原菌的筛选及鉴定. 农学学报 09, 24-30.

  [8] Webster, J., and J. Thomson. Agrocin-producing Agrobacteriun tumefaciens strain active against grapevine isolates[J]. Microbiol, 1986, 52: 217-219.

  [9] D. S. Zheng, H. s. Zhang, S. Carle, G. x. Hao, M. R. Holden, and T. J. Burr. A luxR homolog, aviR, in Agrobacterium vitis is associated with induction of necrosis on grape and a hypersensitive response on tobacco[J]. Plant-Microbe Interact, 2003, 16(7): 650-658.

  [10] Pu, x. A, and R. N. Goodman. Attachment of Agrobacteria to grape cells[J]. Microbiol, 1993, 59: 2572-2577.

  [11]梁亚杰, 狄原. 应用生物3型放射土壤杆菌防治葡萄冠瘿瘤形成的研究 [J]. 微生物学报, 1990, 30(3): 165-71.

  [12]孙艳丽, 王慧敏, 王建辉. 土壤杆菌E26菌剂防治葡萄根癌病机制的初步研究[J]. 植物病理学报, 2001, 31 (3) : 122-126.

  [13] Fan Chen et al. Biological control of grapevine crown gall: purification and partial characterisation of an antibacterial substance produced by Rahnella aquatilis strain HX2[J]. European Journal of Plant Pathology, 2009, 124(3) : 427-437.