烟草黑胫病防控技术研究进展

巢 进，张战泓，田 峰，田茂成，朱三荣，陈前锋，左 晖

（1.湖南省烟草公司湘西自治州公司吉首，湖南 吉首 416000；2. 湖南省蔬菜研究所，湖南长沙 410125；3. 湖南生物机电职业技术学院，湖南 长沙 410127）

烟草黑胫病防控技术研究进展

巢 进1，张战泓2，田 峰1，田茂成1，朱三荣1，陈前锋1，左 晖3

（1.湖南省烟草公司湘西自治州公司吉首，湖南 吉首 416000；2. 湖南省蔬菜研究所，湖南长沙 410125；3. 湖南生物机电职业技术学院，湖南 长沙 410127）

烟草黑胫病是烟草生产上一种土传毁灭性病害。综述了烟草黑胫病病菌生理小钟变异、化学防控技术、生物技术应用和生物防治技术的研究进展，为该病害的科学防控提供参考。

烟草黑胫病；防控技术；研究进展

湖南为大陆性亚热带季风湿润气候，地理条件得天独厚，盛产优质烤烟。地区性特色烟叶品种如凤凰晒红烟叶，享誉全国，至今已有400 a以上的种植历史，是生产混合型卷烟和雪茄烟的优质原料。烟草产业一直是湖南经济发展的重要支柱性产业之一，对湖南省经济社会的发展作出了重要的贡献［1］。在烟草生产过程中，随着品种更换、气候变化、栽培模式的变更等因素，威胁烟草安全生产的病虫害也日益严重，给烟草产业带来了巨大的经济损失。其中，烟草黑胫病（Phytophthora parasitica var. nicotianae）是烟草种植过程中，最具毁灭性的土传病害之一。

20世纪80年代以来，我国烟草种植面积的逐步扩大，烟草黑胫病危害面积迅速扩大。湖南省是烟草黑胫病病害造成损失最严重的省份之一，并且该病多与烟草另一种毁灭性的病害烟草青枯病混合发生，导致其对烟草危害进一步加重［2］。烟草黑胫病在烟草种植过程中的发病率平均为10%～20%，严重烟田的发病率可高达75%，甚至造成烟叶绝收［3］。迄今为止，烟草种植过程中的病虫害防治以化学防控为主，化学农药大量的投入和不科学施用，造成了烟叶及烟田生态系统中农药残留的累积，病虫害的抗药性快速上升，并再次猖獗，严重影响烟草的安全生产，并且污染农田环境，破坏生态平衡［4］。因此，开展烟草黑胫病防治新技术开发与研究对于烟草安全生产非常必要而又十分迫切。

1 烟草黑胫病的化学防控

目前，化学药剂仍然是快速、有效地控制烟草黑胫病扩张蔓延的主要手段。防治烟草黑胫病的传统保护性杀菌剂主要是有机硫类、二硫代氨基甲酸酯类，如代森锌、代森锰锌等。20世纪70年代研制出具有内吸活性的杀菌剂，如苯基酰胺类杀菌剂甲霜灵、恶霜灵等。80年代后期氨基甲酸酯类如霜霉威、霜霉氰等，肉桂酰胺类如氟吗啉，丙烷脒属烷基脒类如艾霜，甲氧基丙烯酸酯类如嘧菌酯、醚菌酯等具有保护和治疗双重作用的药剂，也逐步应用于烟草黑胫病的防控［5］。

不同的烟草黑胫病生理小种对化学药剂的抗性具有明显差异。1962年Apple等［6］最先报道了烟草黑胫病病菌致病性分化现象。经过多年研究，国外基本明确了烟草黑胫病菌存在4个生理小种（即0、1、2、3号小种），美国有3个小种（0、1、3号小种）发生危害［6］，另一个生理小种发现于南非［7］。不同的生理小种不仅致病力差异很大，而且在菌落形态，生活习性以及增殖速度以及对化学药剂的敏感度等方面均具有较大差异。Gallup等［8］比较了从23个国家的76个烟草样本中分离的烟草黑胫病不同生理小种，结果表明，59%国家的优势小种是生理小种1，生理小种的变异可能与病原物有性生殖具有相关性。

20世纪80年代以来，国内研究人员在烟草黑胫病生理小钟分化方面做了大量的工作，朱贤朝等［9］研究表明，我国的生理小种主要是0号和1号小种。王智发等［10］初步鉴定出山东烟区优势生理小种是1号。梁元存等［11］从我国9个省（区）50余个市（县）的烟草种植田收集的病株样品中，分离纯化了117株烟草黑胫病菌株。其致病性分化结果表明，在云南和河南的6个菌株不同于其他菌株，可能存在除0号和1号外的另一个生理小种。表明我国耕作栽培制度的变化和栽培品种的更换，对烟草黑胫病的生理小种变化产生不可预知的影响，从而将影响化学药剂田间防治效果。

化学药剂处理，能够诱导烟草黑胫病的菌丝体交配型产生变化，进而产生对某类化学药剂具有抗药性的突变菌株，而且一些菌株的抗药性特性可以稳定遗传。抗药性方面，烟草黑胫病对甲霜灵为代表的苯基酰胺类杀菌剂产生的抗药性最为突出，且抗性水平提升快、抗性水平非常高。Kang［12］研究从1986～1998年分离的烟草黑胫病的病原物对甲霜灵的EC50值从1.0 μg/mL上升到100.0 μg/mL。Ferrin等［13］从迎春花上分离纯化到两株烟草黑胫病菌株，对甲霜灵产生自然抗性的EC50值分别高达742.4和717.4 μg/mL。王革等［14］1991年检测了云南各地分离的95株烟草黑胫病菌株，其对甲霜灵的敏感度EC50值平均为0.03 μg/mL，范围在0. 003～0.343 μg/mL之间。胡燕等［15］测定了7种不同类别杀菌剂，对烟草黑胫病菌敏感菌株的菌丝生长抑制作用，发现烟草黑胫病菌对甲霜灵潜在抗性风险非常高，其前景不容乐观。

2 生物防治特别是微生物防治烟草病害优势与不足

生物防治特别是微生物防治是目前国际上进行植物病害防治的有效替代防治措施，烟草黑胫病的微生物防治也取得了一定进展［16］。国内外的研究先后报道了从不同生境的土壤、以及植物体内筛选分离，获得了对烟草黑胫病菌具有不同程度拮抗作用的微生物资源。赵秀香等［17］从烟草根际土壤中，分离鉴定了对烟草黑胫病菌具有高效抑制作用的侧孢短芽孢杆菌（Brevibaeillus lateroporus）菌株B8，该菌株能造成黑胫病菌的菌丝畸形、原生质凝集或外渗。离体叶片接种研究表明菌株B8的发酵原液和发酵液的无菌滤液，对烟草黑胫病的防效高达100%。Xu等［18］分离的青霉菌（Penicillium Chrysogenum），防治烟草黑胫病的机理可能与烟草的过氧化物酶（POD）和多酚氧化酶（PPO）提高相关，并且对烟草有促生效果。迄今为止，分离的能防治烟草黑胫病的生物菌有真菌如木霉菌、链霉菌双核丝核菌等［19］，细菌如烟草内生菌、假单胞菌、芽孢杆菌等［20-21］，放线菌如堆肥中多个放线菌株等［22］，室内毒力及田间小区试验表明，对烟草黑胫病的防治效果达到40%以上。

烟草黑胫病的微生物防治是保障烟草可持续发展的一项重要技术，但是，目前影响微生物防治大规模推广与应用的因素较多，其中最重要的因素是，即使筛选的生防微生物在室内防效很高，但是田间验证防效却很低或不稳定［23］。进一步研究表明，生防菌产生的活性肽，内源性如Defensins，具有非常宽的抗菌谱，对G+病原菌的拮抗作用大于对G-的拮抗作用，它也能够抑制真菌和部分真核细胞，然而，该物质需要从吞噬细胞分离出来，才能发挥其对病原菌的杀伤作用［24］。为克服细胞膜对活性肽抗菌活性的影响，通过病毒或者原核表达体系，表达纯化活性肽，如Defensins目前已被合成并商品化。但是，活性肽释放到环境中，诸多影响因素如环境pH值、温度、离子、螯合剂以及各种吸附剂影响了活性肽的抗菌活性［25］。

3 烟草黑胫病的其他防治措施

选育和种植抗病品种是控制烟草黑胫病发生危害的另一经济有效的措施。目前，我国烟草生产上推广种植的烤烟品种如中烟90，白肋烟品种如白肋21，以及晾晒烟品种五峰黄等，在控制烟草黑胫病方面起到了较大作用。然而，抗病品种的缺点主要是抗性容易丧失，因此，国内外都在积极开展广谱性持久抗性资源的筛选工作。Liu等［26］通过RAMP技术，Zhang等［27］通过RAPD技术对烟草中烟草黑胫病的抗性基因研究表明，烟草黑胫病的抗性均由多基因控制。研究发现，烟草的的防卫相关基因［28］、谷胱甘肽转移酶基因［29］、以及小分子RNA引起的基因沉默［30］都能防治烟草黑胫病。但是，这些研究成果均还局限于实验室，而且，转基因烟草的安全性评价工作也需要一个长期严谨的研究过程。

随着对烟草与烟草黑胫病相互作用研究的深入，一些新的防治烟草黑胫病措施逐步应用于生产，给烟草黑胫病的防治提供新的选择。次生代谢物质，如从兰香、桉树和蒌叶3种植物的叶片抽提物［31］、烟草根分泌物［32］、大蒜提取物、生物碱、壳聚糖等在实验室均能有效抑制烟草黑胫病［33］。一些诱导物质如水杨酸、脱落酸、乙烯利、隐地蛋白和纤维素结合诱导子凝集素等能够诱导烟草产生抗性［34］。还有研究表明，烟草生产过程中栽培管理措施，亦能不同程度防治该病害。

4 展 望

既让活性肽与标靶接触，又不影响活性肽的抗菌活性，是目前研究者面对的一个急需解决的难题。细胞外膜定位表达为解决这一难题提供了参考。大肠杆菌作为研究基因细胞外膜表达的载体细胞，得到广泛的研究，然而，大肠杆菌不适合作为生防菌资源释放到环境中［35］，如果能够将目标基因定位表达于生防菌的细胞外膜，不但能够提高目标基因控制活性肽的活力，同时利于田间推广应用。利用微生物作为载体，外膜定位表达抑制烟草黑胫病的活性肽，获得高效稳定外膜表达活性肽的微生物工程菌，将具有广阔的应用前景。

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（责任编辑：高国赋）

Advance in Technologies for Preventing Tobacco Black Shank

CHAO Jin2，ZHANG Zhan-hong1，TIAN Feng2，TIAN Mao-cheng2，ZHU San-rong2，CHEN Qian-feng2，ZUO Hui3
（1. Xiangxi Autonomous Prefecture company of Hunan Tobacco Company， Jishou 416000， PRC； 2. Hunan Vegetables Institute， Changsha 410125， PRC； 3. Hunan Biological and Electromechanical Ploytechnic， Changsha 410127， PRC）

Tobacco black shank is one of most important destructive diseases threatening the tobacco plant. This paper reviewed the recent advance of the evolution of physiological races， fungicides preventing， biotechnology application and biological control， which gave scientific references for preventing tobacco black shank.

tobacco black shank； fungicides preventing； advance

S435.72

A

1006-060X（2016）08-0120-03

10.16498/j.cnki.hnnykx.2016.08.035

2016-01-22

湖南省烟草公司湘西自治州公司技术研究项目（2013-15Aa01）

巢 进（1974-），男，湖南汩罗市人，高级农艺师，主要从事烟草病虫害综合防治技术研究。

张战泓