茶炭疽病生物防治研究现状与展望
2017-03-24孙钦玉张家侠夏先江叶涛葛超美
孙钦玉*,张家侠,夏先江,叶涛,葛超美
茶炭疽病生物防治研究现状与展望
孙钦玉*,张家侠,夏先江,叶涛,葛超美
(安徽省农业科学院茶叶研究所,安徽黄山 245000)
通过整理近年来国内外防治茶树炭疽病的相关研究报道,主要从茶树内生菌、植物源提取物和生物农药三个方面阐述了目前茶炭疽病生物防治的研究进展,探讨了茶炭疽病生物防治研究中现存的一些问题,并针对茶炭疽病的发病特点与抗药性的发展情况,以及当前茶园对农药使用的严格要求,在不断摸索新的、有效的、绿色防控茶炭疽病的方法,也为其生物产品的开发提供新的研究思路。
茶炭疽病;生物防治
茶炭疽病是发生在成叶部位的病害之一,除茶树外,还为害山茶、油茶等植物。此病为世界性病害,在我国主要茶区普遍发生,尤其在南方湿度大、高山云雾多的茶园发生较重。茶炭疽病菌(Gloeosporiumtheae sinensis Miyaka),属半知菌亚门盘长孢属真菌,条件适宜的年份产生两个发病高峰期,严重时可引起大量落叶,影响茶树的生理代谢,制约茶叶的优质高产[1]。
在日常田管中,针对茶炭疽病防治仍以化学防治为主,但化学农药的不合理使用,导致的“3R”问题,成为影响与制约茶产业发展的主要因素,狠抓茶叶质量安全已是茶产业发展的重中之重,是茶产业可持续发展的生命线,为保障茶产业健康、优质、快速发展,结合当前茶产业发展形势,采取生物防治手段势在必行。生物防治以其安全性、无抗药性等化学防治不可比拟的优点,越来越引起人们的重视。笔者将目前茶园炭疽病采用的生物防治技术、防治效果及研究现状进行归类阐述,并对后续的防治作一展望。
1 茶树炭疽病的生物防治研究
1.1茶树内生菌防治茶炭疽病
植物内生菌(Endophyte)是指那些在其生活史的一定或全部阶段生活于健康植物的各种组织和器官内部的真菌或细菌。有研究者认为,当病原物丧失某一与致病性相关的基因时,致病力下降或丧失而成为对寄主没有明显为害的内生菌,并仍能诱导植物产生多种与抗病性相关的生化反应从而增加寄主对病原菌的抗性[2,3],内生菌与植物长期互作共生,形成一种能够协助宿主植物抵制病原菌浸染的特性[4],这就是一些植物内生菌的防病抗病原理。
陈百文[5]等初步探明了茶树的根、茎、叶中均存在大量的内生细菌,且筛选出29株对茶炭疽病菌具有一定的拮抗能力和防病效果的茶树内生细菌。室内试验结果显示,有5种内生细菌对茶炭疽病的抑制效果明显,它们可抑制茶炭疽病病菌的菌丝生长,造成菌丝畸变。初步揭示茶树内生细菌可能通过分泌多种活性物质以阻碍茶炭疽病菌的菌丝生长和分生孢子形成,从而降低炭疽病菌的致病力,达到防治效果。
另有研究表明,茶树体内含有丰富的内生真菌如芒果球座菌、拟盘多毛孢菌和炭疽菌等,其中芒果球座菌的发酵液能对茶炭疽病菌起到很好的抑制作用[6,7]。枯草芽孢杆菌()BD0310可以有效控制茶叶炭疽病菌[8]。这些内生菌能够分泌多种抗菌蛋白或其他抗菌活性物质,由于植物内生细菌与其宿主有着紧密的关系,使其更适宜作为生物防治剂[9],为病害生物农药的研发提供了新的理论基础。
1.2植物源提取物的抑菌研究
植物源农药是指有效成分来源于植物体具有杀菌作用的活性物质,由于其具有无残留、无公害、不易产生抗药性等优点,已成为研究热点。众研究者利用多种有机溶剂从不同植物中萃取得到多种抗菌物质[10],已明确的抗菌、杀菌活性物质主要有萜类、生物碱类、黄酮类香豆素、木脂素、苷类、醌类、胺类、甾类、酚类、醛类、醇类、有机酸及植物精油类等化合物[11-13],它们对病原菌的作用机理主要表现在抑制菌丝生长、孢子产生、芽管伸长、附着胞及侵入丝的形成和破坏细胞膜导致细胞质外渗等方面[14-16]。
张亮等人[17]研究发现侧柏叶、香樟叶、艾蒿和芦柑皮的丙酮提取物对茶炭疽病的菌丝生长和孢子萌发均有抑制作用,其中对菌丝生长和孢子萌发抑制作用最强的分别是芦柑皮提取物和艾蒿提取物。此外,4种植物提取物对茶树离体叶片均具有保护作用和治疗作用,且前者效果优于后者。陈瑶等人[18]研究发现山苍籽油和茶皂素对茶炭疽病菌丝的生长也有一定的抑制作用,而且山苍籽油和茶皂素按一定比例混配对菌丝生长的抑制表现为增效作用。已有报道表明,它们对茶树其它病害也具活性[19-23]。作者研究发现紫苏和薄荷乙醇提取物不仅能抑制茶炭疽病菌的菌丝生长和孢子萌发,且浓度较高时可导致菌丝体和孢子的畸变。上述研究为开发新的、有效的植物源杀菌剂提供了理论依据。
1.3 生物农药对茶炭疽病的防治效果
目前针对茶树炭疽病的生物农药产品较少,有试验表明,植丰宁500倍液对茶炭疽病的防效为 84.8%,优于百菌清2000倍液的防效76.4%,99%矿物油(商品名为绿颖)对茶树炭疽病有较好的防治效果,能达到常用化学杀菌剂的效果[24,25]。高旭晖采用了室内测定和田间试验相结合的方法研究了增产云对茶炭疽病的抑制作用,结果表明:在培养基平板上,YIB对供试病原菌有明显的抑菌作用;连续2年的田间防效分别为58.98% 和34.16%。陈晶[27]等人研究发现氧苦内酯和武夷菌素对茶炭疽病菌菌丝生长的均有抑制作用,其抑制中浓度分别为21.12 mg/l和306.19 mg/l,由此可见氧苦内酯的抑制作用较强[24-27]。
2 存在问题与展望
2.1 存在问题
生物防治(Biological control)是病虫害综合治理中不可缺少的组成部分, 随着社会经济的发展和人民生活水平的提高,它的地位和作用越来越重要。
生物防治为茶叶的优质高产提供了一定保障,但也存在一定的问题。长久以来,茶农对成本低、药效快的化学农药产生了一定的依赖性,而生物农药由于稳定性差、价格高、药效慢等特点,加之茶农对绿色环保和茶叶可持续发展的认识不足,导致生产中推广难度较大。同时,对炭疽病的防治缺乏针对性,目前已发现引起炭疽病的炭疽菌有很多种,不同生理小种的形态特征、生化特性等均存在差异,不同地区发病茶园使用同一防治药剂难免出现防治效果不佳的现象。
2.2展望
针对茶炭疽病的发病特点与抗药性的发展情况,以及当前茶园对农药使用的严格要求,在不断摸索新的、有效的、绿色防控茶炭疽病的方法。有学者已从土壤中分离得到对香蕉炭疽病有良好的抑菌作用的生防菌,其效果与化学农药相当[28,29],也可从其他植物内分离内生生防菌来防治各类炭疽病等,并取得明显的抑菌效果[30,31]。上述研究为茶树炭疽病的生物防治提
供了理论基础,植物有益内生细菌和土壤生防菌均具有广阔的理论研究价值和良好的开发应用前景。
目前许多植物病原菌的致病机理已从分子水平得以研究,并取得一定成效,这些研究为植物病害的生物防治提供了一种新的有效手段。应该在已有研究基础上,通过分子水平研究茶炭疽菌遗传多样性,以为不同小种炭疽病的流行提供具有针对性地防治措施。从育种着手,选育抗病品种、培育转基因抗病品种,将是茶树炭疽病及其它植物病害生物防治的研究趋势之一。应该在已有研究基础上,通过研究炭疽菌遗传多样性,对炭疽菌遗传性提供分子依据,以为不同小种炭疽病的流行提供具有针对性地防治措施。
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(责任编辑:蒋文倩)
20170-3-23
院长青年创新基金(15B0835);农业部现代农业产业技术体系“茶叶产业技术体系”建设专项资金(CARS-23)
孙钦玉,女,助理研究员,硕士,主要研究方向茶树病虫害生物防控。Email:qinyu817@163.com
S571.1
A
1006-5768(2017)02-069-04