桃流胶病研究进展

叶正文，李雄伟，周京一，苏明申，马亚萍，王宁宁，杜纪红，周慧娟

(1上海市农业科学院林木果树研究所，上海201403；2南京农业大学园艺学院，南京210095；3 上海市农业技术推广服务中心，上海201103)

桃树是原产我国的蔷薇科核果类果树，适应性强，是栽培范围最广泛的果树之一。桃流胶病是全球性病害，发病范围极广，在我国主要发生在长江以南的高温高湿地区，美国、日本、土耳其、印度、埃及等也有报道，是影响我国及世界桃产业健康发展的重要阻碍因素。桃流胶病主要有侵染性真菌病害和非侵染性生理病害两种，前者由子囊菌门葡萄座腔菌属真菌侵染所致，后者与栽培环境、品种、栽培管理措施等因素相关，两者很难区分。桃流胶病主要发生在树体主干、主枝和侧枝上，发病初期皮孔流出淡黄色透明胶体，胶体凝结后渐变成红褐色，皮层及木质部发病部位凸起，逐渐腐烂变褐，树势衰弱，严重时整株枯死[1]。上海地区大部分桃园也有流胶病发生，管理粗放的果园发病率高达90%[2]。目前国内外研究者对于桃流胶病的研究主要集中在以下几个方面(图1)：(1)诱导桃流胶病的病原菌类型及侵染方式；(2)发病后生理生化变化；(3)防治措施；(4)植物生长物质对流胶病的影响[3]。而筛选抗性品种是解决流胶病最有效的方法[4]，我国是桃的原产国，种质资源丰富，但仍缺乏真正的流胶病抗性品种或种质资源，挖掘流胶病抗性相关基因，采用分子辅助育种技术选育流胶病免疫及高抗品种已经成为当前研究的重点和热点。本文对桃流胶病的研究进展进行了系统的总结，重点分析目前存在的问题，并对未来基于分子遗传技术选育抗性品种工作提出展望。

1 桃流胶病的症状及发生规律

桃树非侵染性流胶病属于生理性病害，常在雨季发病，主要见于三年生以上大树，幼树发病较轻，初期病部凸起，成泡状，皮层下分泌黄色树胶，后期树皮开裂，流胶处树皮变褐，皮层腐烂粗糙。随着流胶量增加，树体营养物质流失，树势衰弱，枝条或整株枯死。

侵染性流胶病主要是真菌性病害，危害主干、主枝、侧枝和果实。病原菌从皮孔或伤口处入侵，一年生枝条以皮孔为中心产生小突起，分生孢子器附生在病斑表面，侵染当年不发病，但会借助雨水传播。翌年5月突起部位开裂，病斑扩大，流出透明胶体，风干后形成褐色硬质胶块。发病严重的部位反复流胶，皮层和木质部变褐坏死，形成溃疡，死皮层散生小黑点，为分生孢子器[6]。我国南方地区桃流胶病的发生在一年内有两个高峰期，一是5月到6月高温高湿季节，其温湿度均适宜病原菌生长繁殖，其次是8月到9月。美国佛罗里达地区则是在5月到7月，降水频繁会使胶体大量渗出[5]。

2 侵染性桃流胶病的病原菌分离与鉴定

早在1970年美国佐治亚地区就发现了流胶病，随后Weaver在1974年从流胶病桃树上分离得到子囊菌门葡萄座腔菌属病原菌Botryosphaeriadothidea，并指出其是美国佐治亚地区桃流胶病的主要致病因子[6]。Britton等[7]报道佐治亚地区桃流胶病的3种病原菌分别为B.dothidea，B.obtuse和B.rhodina，连续两年调查各菌群的数量，指出夏季流胶病主要由B.dothidea侵染所致，冬季则主要由B.obtuse侵染所致，B.rhodina种群数量不大，但1月到4月呈增加趋势。吴印青等[8]在上海市郊桃园也发现了桃流胶病，当时称其为疣皮病，主要发生在一、二年生枝条上，通过研究其致病机理，指出引起流胶病的病原菌在有性阶段产生子囊壳及子囊孢子，无性阶段产生分生孢子器和分生孢子，为Physalospora persicae ABIKO et KITAJIMA。张勇等[9]分别在南京和山东桃园分离到了B.dothidea。Pusey[10]用B.dothidea接种桃树一年生枝条，发现该菌导致69%的桃树严重发病或死亡，而用B.obtusa和B.rhodina接种后则未产生病斑。Wang等[11]分离鉴定了来自湖北桃产区的18个菌株，发现湖北省桃流胶病菌主要为FusicoccumaesculiCorda(有性阶段B.dothidea)、Diplodiaseriata(有性阶段B.obtusa)和Lasiodiphdiatheobromae(有性阶段B.rhodina)3种，其中Lasiodiphdiatheobromae致病力最强。刘禹麟[12]调查了中国台湾的台中、台北两个地区果园的病原菌种类，发现台中地区分离菌株为B.dothidea，台北地区分离菌株为Diplodiaseriata、Sphaeropsissapinea或B.obtusa。杨文[13]用10个菌株(JMB-122，XG-52，SZ-422，JMA-1112，TA-1，TA-44，JZ-7，CD-4，CD-13，CD-25)对‘春雪’一年生木质化新梢枝条进行侵染，发现菌株JMB-122致病力最强，而该菌株为B.rhodina，其余均为B.dothidea。Singh[14]分离到了印度曼尼普尔地区桃流胶病的病原菌，该病原菌为广布拟盘多毛孢Pestalotiopsisdisseminata，会使该地区桃产量减产85%。综上，目前引起桃流胶病的病原菌株主要为葡萄座腔菌属真菌，其中B.dothidea为主要致病菌，该菌在PDA培养基培养后菌落呈圆形，初期菌落白色，然后从接种点向外扩展，后渐变为灰白色至黑色，分子孢子萌发的最适宜温度是25 ℃，6—8月收集的孢子数量最多[5]。

3 影响桃流胶病发生的因素

桃流胶病的发生不仅与病原菌侵染有关，还与品种、皮孔、枝龄及栽培管理条件等有关。

3.1 不同桃品种流胶病发病的遗传因素

目前还未发现真正的流胶病抗性品种或种质资源，但不同桃品种及品种类群对流胶病的抗性存在显著差异。早在1982年Daniell等[15]对美国地区种植的31个桃种质进行流胶病调查，发现仅‘Harbrite’品种高抗流胶病，‘Pekin’‘Redskin’‘White English’等品种为中抗，而‘Winblo’流胶最重。Okie等[16]调查了257份桃品种对病原菌的抗性，发现所有栽培种品种都感病，‘鹰嘴桃’抗性最强。赵密珍等[17]调查了273个桃品种，发现极少数高抗品种，分别为‘天津水蜜’‘白沙’‘皱叶黄露’‘大红花’，中抗品种有‘早甜桃’‘润州水蜜’‘金山水蜜’‘上山大玉露’‘大久保’等。对比不同品种类群抗性，油桃品种群抗性最强，黄桃品种群和蟠桃品种群抗性最弱。叶晓云[18]对不同桃群体进行流胶病发病调查，发现黄桃品种群发病最重，硬肉桃和水蜜桃品种群中度发病，油桃品种群发病最轻。华国荣等[19]在同一株桃树的两个分枝上嫁接两个不同桃品种(‘春江早红’和‘台湾’油桃)，发现‘台湾’油桃嫁接后两年均未出现流胶，而‘春江早红’在嫁接后第二年开始流胶，第三年所有主枝大片流胶，树势减弱。通过调查8个桃品种的抗病能力，发现美国引进的‘晴朗’油桃抗病能力最强，其次为‘晴朗’的变异株‘情亦优’，再次为‘七月香’‘台湾’油桃、‘国旗红’油桃，‘欧宝1号’‘维坊1号’抗性最差，发病率为100%。杨文[13]分析了6个桃品种的流胶病抗性，发现‘霞晖5号’‘大红袍’和‘鄂桃1号’的抗性最强，‘春雪’ 最易感，‘庆丰’和‘仓方早生’为中感品种。目前，仅张慧琴等[20]选育出1个流胶病抗性品种‘东溪小仙’，而不同桃品种流胶病抗性遗传机理研究仍为空白。

3.2 桃树枝条皮孔与流胶病发病的关系

树体皮孔与病害的关系在苹果上已有证实[21]。Weaver早在1979年就提出流胶病的发生可能由病菌从皮孔处侵染所致[22]。张勇等[9]和Pusey[10]也提出皮孔及伤口与流胶病发生的相关性。杨文[13]对桃半木质化新梢、二年生和三年生枝条上的皮孔密度长度和流胶病病情指数进行相关性分析，发现桃树流胶病发病等级与皮孔密度及长度存在显著正相关，枝龄越大，皮孔密度越高，病情指数越高；而皮孔长度与之呈负相关。

3.3 植物生长调节剂与桃流胶病的关系

乙烯是桃流胶病发生的主要内源因子，病原菌接种前用乙烯利处理可促进桃胶形成，病原菌接种后用乙烯利处理则抑制桃胶形成[23]。乙稀和茉莉酸对流胶的发生具有加性效应[23-24]，茉莉酸可促进乙稀的合成，进而促进胶体形成。对桃当年生枝条喷施2%的甲基茉莉酸可促进流胶病的发生，甲基茉莉酸能诱导果胶甲酯酶、内源-多聚半乳糖醛酸酶基因、纤维素合酶和糖基转移酶基因表达，加速多聚糖和细胞壁降解[4]。生长素萘乙酸可以诱导乙稀的生成，从而促进桃树胶体形成[25]。

4 桃流胶病防治方法

前人对流胶病的研究有69%集中在防治方面。但由于致病原因复杂，防治效果并不显著。目前主要通过加强果园管理和喷施化学药剂进行防治。

4.1 加强果园管理

桃树不耐涝，桃园土壤过于黏重、透气性差、排水不良或积水过多均会造成流胶病的发生。同时，有机质含量低，除草剂使用不当、树体负载量过重、病虫害、日灼、冻伤、修剪过重等也会引发流胶病。因此首先要加强桃园综合管理：高温高湿地区要高起垄建园，改善果园排水设施，增施有机肥，提高土壤肥力，培养健壮树势。除草剂会加重桃树流胶病的发生，因此要禁止除草剂(如草甘膦)的使用[26]。另外，需及时清园，将坏死枝条移出桃园，刮除胶块及下部腐烂皮层，消除菌源。冬季要将树干涂白、防治病虫害、冻伤和日灼[27]。

4.2 化学防治

目前，已有多种化学杀菌剂用于桃流胶病防治，叶面喷施K2HPO3和K2HPO4能够有效降低流胶病的发生率[28]。在流胶病两次发病高峰的初期配合喷施1.5%多抗霉素与2，4-D可有效防治侵染性流胶病[18]。Li等[29]建议二、三年生果树在病斑小于2 cm时，刮除病斑涂抹杀菌剂。而萌芽前在桃树树干涂双飞粉，并在花谢后喷施3次丙环唑可相对有效防治桃流胶病[13]。秋季施用有机肥的同时增施氰氨化钙，防效可达90%，且可显著降低桃流胶病的复发率[30]。高锰酸钾和硫酸锌可以有效抑制流胶病：外源高锰酸钾处理可抑制胶体形成，硫酸锌能抑制真菌的生长发育从而缓解流胶病发生[31]。多抗霉素、申嗪霉素与丙环唑、多菌灵和咪鲜胺3种化学农药复配对防治流胶病均有较好的增效作用，而梧宁霉素与多菌灵、咪鲜胺复配对流胶病防治也有叠加和增效作用[32]。陈彦等[33]报道桃树发芽前向树体喷5波美度石硫合剂或50%退菌特可湿性粉剂等药剂，流胶病发病高峰期前喷施70%代森锰锌可湿性粉剂等药剂，发病高峰期间每2周使用1次克菌丹等，均可有效防治该病。

4.3 生物防治

生物防治日益引起人们的广泛关注。黎循航[34]从蜂蜜中筛选出23株细菌，其中解淀粉芽孢杆菌SYBC H47对葡萄座腔菌拮抗效果最好，主要因为该菌体发酵液的3种脂肽类物质(杆菌霉素L、芬荠素和表面活性素)存在抗菌叠加效应，还可产生儿茶酚型铁载体抵抗葡萄座腔菌。体外抗病试验及田间试验结果显示脂肽菌悬液对流胶病的防治效果显著优于多菌灵。从健康桃树叶片中分离到的内生枯草芽孢杆菌J5对桃流胶病菌JMB-122菌株也有较强拮抗作用，该菌株可在桃树内定植且存活至少2年以上。J5定植或其发酵滤液处理的桃树枝条在接种JMB-122后产生的病斑长度均较对照小。J5定植的桃树枝条接种7d后病斑长度为14.0 mm，而对照枝条接种后病斑长度达32.5 mm[35]。

5 桃流胶病抗性的机理研究

植物受到病原菌侵染后会激发一系列次生代谢反应，其中酚类物质和苯丙烷类化合物对病原抗性具有重要作用，酚类物质的增加会抑制病原菌的生长，提高植物的抗病性。病原菌侵染后，桃树体内苯丙氨酸解氨酶、过氧化物酶和多酚氧化酶活性增加，同时会产生植物保卫素、绿原酸和木质素，从而使植株抗病[36]。Li等[3]利用茉莉酸甲酯处理桃树一年生新梢后，在转录组水平发现了苯丙氨酸合酶基因的变化。高磊[37]等用Lasiodiplodiatheobromae病原菌对‘春雪’桃枝条进行侵染，从转录组学角度对比分析了接种病原菌和接种PDA培养基的枝条在不同侵染时期流胶病发生的分子机制，发现苯丙烷类化合物生物合成途径、光合作用、糖代谢、乙烯和茉莉酸合成途径及信号转导过程中存在差异表达基因富集。L.theobromae侵染后，催化苯丙烷类化合物、花青素和乙烯茉莉酸合成途径中的基因表达水平显著增加。枝条被高致病性的L.theobromae病原菌侵染后，侵染部位可溶性糖、甘露糖、阿拉伯糖、木糖、花青素和过氧化氢含量也会增加，病原菌诱导细胞降解和胶体形成，叶绿素、蔗糖、山梨醇和果糖及多糖合成的前体物质含量降低，细胞壁降解[36]。

6 展望

桃流胶病的研究经历了病原菌分离鉴定、致病因子分析、品种抗性调查、生化防治措施探索及抗性机理研究等阶段，已取得了较大的进展。然而，目前还存在以下问题：第一，桃树作为木本植物，植株大，田间管理条件难以得到精准统一控制，生理性流胶病致病因子多且复杂，其发病机理研究仍然较少。受环境因素影响，大多数在我国南方流胶病发病较重的品种在北方发病并不明显或不发病，筛选合适的抗病品种较难。第二，童期长、植株占地面积大，育种过程中遗传背景狭窄，使得所选育新品种遗传多样性并未增加，较难将新型抗病基因引入杂交后代，极大限制了抗病品种的育种规模和效率。而高抗品种的选育是有效解决流胶病的根本途径，桃全基因组测序的完成为高密度分子标记的开发奠定了基础[38-40]，也使桃分子标记辅助育种技术逐渐从概念转变为可行的现实[41]。国外研究机构已逐步开发了蟠桃高低酸、果肉色泽等性状相关的标记，目前处于验证及应用阶段。今后，将挖掘流胶病抗性相关的分子标记并进行精确性验证，为桃分子标记辅助育种工作的开展奠定理论基础。