烟草靶斑病致病机理及防治技术研究进展

邓浏平，陈怡璇，傅雪平，周 毅，罗真华，刘怡轩，王 旋，张 阳

（株洲市烟草公司茶陵县分公司，湖南 茶陵 412400）

烟草是一种重要的经济作物，全球约有120个国家和地区种植烟草。病害是影响烟草产质量的主要因素之一。目前，全世界已发现烟草病害约116种，其中侵染性病害达79种，真菌病害有38种[1]。烟草靶斑病（Tobacco target spot）是由瓜亡革菌引起的一种真菌性病害，1948年在巴西首次报道，此后在哥斯达黎加、美国北卡罗来纳州等地区严重发生，给当地种植户造成了严重的经济损失[2-3]。该病害2006年在国内首次发现并被报道，从烟草苗期至大田成熟期均可发生，侵染叶片的同时还危害茎部。叶片受侵染后出现圆形水渍状斑点，如遇温度适宜、湿度大的环境，病斑则迅速扩展形成直径2～20 cm有同心轮纹的不规则斑，病斑周围有褪绿晕圈，病斑坏死部分易碎，形成穿孔，类似枪弹射击在标靶上形成的空洞，故称为靶斑病[4]。该病是我国近年来发生范围较广的一种病害，在辽宁丹东、云南普洱等地发生较为普遍，且来势猛、流行快，连片发生、病情重，极大地影响烤烟产质量，同时具有一定的传染性，是烟草大田期应重点关注的病害之一[5]。为了降低该病害对烟叶生产造成的不良影响，提高防治效果，近年来，广大研究人员在靶斑病生物学特性、致病性及防治对策等领域做了大量细致的研究，综述以往研究进展可以为生产上科学防治烟草靶斑病提供指导。

1 烟草靶斑病病原菌鉴定

研究表明，导致烟草靶斑病发生的无性病原菌为立枯丝核菌，是一种无性类真菌，属丝孢纲无孢目丝核菌属[6]；细胞为多核，菌丝呈褐色，粗壮有分隔，直径为 8～12 μm。该病病原菌的有性世代为瓜亡革菌，属担子菌门层菌纲无隔担子菌亚纲胶膜菌目亡革菌属；子实体为扁平状，奶油色至灰白色，平均大小9 μm×5.5 μm；担孢子表面透明光滑，呈椭圆形至球形，大小为 6～14 μm×4～8 μm，顶生2～4个小柄。靶斑病病原菌主要危害烟草种子、下胚轴及根部，Gutierrez等[7]研究认为，该病原菌也能够侵染叶片、茎秆等地上部分。该病害的症状表现易与生产上常见的赤星病、野火病的病症混淆，造成误诊。

2 烟草靶斑病的致病机理

2.1 烟草靶斑病病原菌的生物学特性

相关研究表明，适中的温度、较高的相对湿度以及叶片长时间湿润等条件有利于烟草靶斑病的发生。近年来，国内发病较重的区域均出现过连续降雨、田间长时间灌水等不利环境因素。田间空气相对湿度大，局部气温偏低，也有利于病原菌的侵染与传播。

刘欣茹等[8]对病原菌形成的环境条件进行了研究，运用温湿度自动记录仪监测田间环境条件，并收集田间担孢子回接，采取融合群鉴定和分析 ITS 序列的方法明确了引起烟草靶斑病的病原菌归属为立枯丝核菌 AG-3；其研究发现田间担孢子主要在5：00—9：00及20：00—23：00这2个时间段形成，担孢子形成的适宜环境温度为20 ℃左右，相对湿度100%。接种试验发现担孢子可快速侵染烟草叶片形成靶斑病病斑，而且担孢子的数量大、重量轻，可通过田间气流快速传播，导致病害广泛蔓延，空气气流传播是病原菌侵染的主要路径。

伏颖等[9]对烟草靶斑病原菌侵染部位及特性进行了人工接种研究，发现病原菌既可侵染不同生长阶段的烟草叶片，也可侵染叶片主脉、侧脉及成株期近土表的茎基部，出现立枯、茎基腐及典型靶斑症状。接种时间对病原菌侵染影响较大，时间越长侵染率越高，接种6 h即可引发烟草病害，接种24～48 h菌丝迅速扩展，侵染率达80%以上，最终导致细胞死亡。影响病原菌侵染最主要的环境因素是温湿度，温度在15～35℃内均可侵染，最佳侵染温度为25～30℃，高湿及连续黑暗都有利于病原菌侵染。

吴元华等[10]采用柯赫氏证病规则进行接种试验，确定引起烟草靶斑病的病原物为瓜亡革菌[Thanatephorus cucumeris（Frank）Donk]，无性世代为立枯丝核菌（Rhizoctonia solaniKühn）；生物学特性研究结果表明，适宜菌丝生长的温度范围在20～30℃，菌落直径大于50 mm，最适温度为25℃，菌落直径达65.35 mm，最适pH值为7，菌落直径和生长速率均达到最大值。高湿度、黑暗条件对菌丝生长有利，相对湿度为65%～90%时，均适宜于菌丝生长，最适宜于菌核萌发的相对湿度为90%。

2.2 烟草靶斑病病原菌的致病力研究

细胞壁是植物抵抗病原真菌侵入与扩展的屏障。病原菌在侵染过程中产生的细胞壁降解酶能突破这一障碍，成为主要致病因子，其中多聚半乳糖醛酸酶在真菌致病过程中起着主要作用。赵艳琴等[11]对烟草靶斑病病原菌细胞壁降解酶的活性变化、产酶的条件及其对叶片的损伤情况进行了相关研究，结果表明，人工培养条件下产生的细胞壁降解酶达6种，其中多聚半乳糖醛酸酶（PG）、果胶甲基半乳糖醛酸酶（PMG）与羧甲基纤维素酶（Cx）活性较高；在烟草组织活体内和体外，病原菌所产酶的活性表现出一定差异，在组织活体外以PG和PMG活性最高，在组织活体内以Cx和β-葡萄糖苷酶的活性最高；强致病力菌株的产酶能力要高于弱致病力菌株；病原菌产生的细胞壁降解酶能够损伤烟草叶片并引起与病害相似的症状，在致病过程中，果胶酶与混合酶共同对细胞膜造成损伤从而引起植株发病。

赵艳琴等[12]克隆了烟草靶斑病病原菌强弱致病力菌株的内切多聚半乳糖醛酸酶（endoPGs），分析其全长cDNA 序列及表达特性发现，烟草靶斑病原菌强致病力菌株（YC-9）与弱致病力菌株（LF-2）的endoPGs基因均具有PLNO3003基因家族的保守结构域，强弱致病力菌株的推测蛋白均与烟草靶斑病病原菌致病蛋白的同源关系较近，且endoPG1和endoPG2推测蛋白的同源性也较高。endoPGs基因的表达受烟草互作的诱导，在不同致病力菌株中存在明显差异。在互作过程中强致病力菌株可迅速大量地合成endoPGs酶，病原菌侵染初期要比弱致病力菌株的表达量大，从而表现出发病迅速、病情更重的特点。

RNAi技术具有高特异性、高效稳定的优点，已成为烟草病害领域的重要研究工具。郭依等[13]通过双链RNA的表达与抗病性分析，利用T7 RNAi逆转录试剂盒体外转录靶向烟草靶斑病病原菌RPMK1基 因 和endoPGs基 因 的dsRNA-RPMK1和dsRNAendoPGs，构建了基于pTRV-RPMK1和pTRV-endoPGs的VIGS沉默体系，属VIGS首次应用于烟草靶斑病研究。其研究发现，在24、48、72 h 这3个时间点上dsRNA-RPMK1和dsRNA-endoPGs均对烟草靶斑病病原菌的菌丝生长有抑制作用，其中dsRNA-RPMK1和dsRNA-endoPGs在48 h时对烟草靶斑病病原菌菌丝生长的抑制率分别为44.03%和50.49%，抑制作用最好。

苏燕妮等[14]通过PCR技术分离了烟草抗病基因的同源序列，分析了受靶斑病病原菌侵染叶片的TRGA8、TRGA1基因同源序列的表达趋势及表达量差异，研究表明，不同抗病性的烟草品种，在24 h内其抗病基因同源序列的相对表达量变化趋势是相同的，在24 h之后则表现出较大差异。烟草靶斑病的抗病表现与TRGA8基因序列相关，TRGA8基因序列的下调表达是防止烟草被靶斑病病原菌侵染与扩展的关键原因。

2.3 烟草靶斑病病原菌的致病力分化与遗传变异特性

在自然环境中立枯病病原菌经常会出现致病力分化的现象，根据抗感反应情况可划分为强、中、弱3种致病类型。致病力分化是多重因素共同作用导致的。例如：菌丝融合产生了异核现象；或是立枯丝核菌有性繁殖产生了担孢子，提高了菌株间基因重组的频率，致使菌株致病力变异。

简单重复序列扩增（ISSR）是常用的分子标记方法之一。赵秀香等[15]通过ISSR分子标记方法，对烟草靶斑病病原菌进行遗传多样性分析，其研究表明烟草靶斑病致病菌株间的遗传分化程度较高，存在较丰富的遗传变异。聚类分析显示，同一地区的菌株亲缘关系较近、遗传分化程度较低，而不同地区的菌株亲缘关系较远、遗传分化程度较高；也存在同一地区菌株未能聚集在同一遗传聚类群中的情况，表现出丰富的遗传多样性；ISSR 遗传聚类组群与菌株的致病性无明显的相关性，与菌株的地理来源存在一定的相关性。

赵艳琴等[16-17]建立了烟草靶斑病病原菌遗传多样性分析的反应体系，研究了其SRAP分组与菌株地区来源及致病类型之间的关系，结果表明，SRAP分组与致病类型划分存在明显相关性，而与地区来源及融合群划分没有明显的相关性；该研究还对烟草靶斑病的致病力进行了测定，以K326、VGR2和G80等烟草不同抗感品种为鉴别寄主，将辽宁烟草靶斑病病原菌划分为强致病类型I、弱致病类型III和中等致病类型II，结果显示，辽宁烟草靶斑病病原菌表现出较为明显的致病力差异，在辽宁产区以中等致病类型菌株为优势种群，致病类型差异与地区来源之间的相关性不明显。

3 烟草靶斑病的防治技术研究

3.1 抗病品种筛选

选育抗病品种是防治烟草靶斑病的有效措施。苏燕妮等[18]运用离体叶片接种法鉴定评价了我国21个烟草主栽品种对靶斑病的室内抗性，结果表明，这21个主栽品种中没有对烟草靶斑病病原菌免疫或抗病的烟草品种，NC297、龙江981品种对来自黑龙江、吉林、辽宁3个省份的强致病力菌株表现中抗，云烟97、中烟202、NC55、G28和KRK26对不同地区的菌株表现出中抗。KemySeebold[19]研究发现，烟草靶斑病在KY14×L8、NC BH129和NC2000品种上的发病程度要轻于NC5、NC7和KT204品种。王万能[20]研究则认为，在全国推广的烟草品种中，以NC89、G80和K326的综合抗性较好。从目前国内外研究情况来看，所有烟草品种均可感染靶斑病。基于此，要广泛收集抗性资源，引用更多的抗性基因，以加强抗靶斑病烟草品种的选育。

3.2 农业防治

迟春高[21]研究了烟草主要真菌病害的防治措施，认为烟草育苗苗床应远离工厂，避免废气、废水危害，也要远离农田以及烟草种植区域，避免农药化肥及种植区域残余病原菌对幼苗的侵染与危害。孙宏宇[22]研究认为，苗期控制靶斑病病害可大大减少大田期的损失，合理控制苗床温湿度，做好苗棚、漂盘等的消毒，可有效减少土壤和苗床周围的病毒量。

Shew等[2]研究发现，科学的栽培管理措施，保持良好的卫生和通风条件，特别是合理把握氮肥施用量是防治烟草靶斑病的有效手段。烟草大田生长期缺乏氮肥时，会增加靶斑病的发病概率，低氮肥水平下叶片组织更容易形成病灶，发展为严重的靶斑病症状。烟株氮素含量低于50 mg/kg时，会导致靶斑病大面积爆发。但施用过多氮肥，容易造成烟株前期生长过旺，形成群体间通风不良的高湿度环境，有利于靶斑病的早期侵染和蔓延扩散。

3.3 生物防治

黄宇祥等[23]从不同烟田土壤中筛选出对羟基苯甲酸降解菌，并研究了其与烟草根际、靶斑病病原菌、烟株之间的互作效应，研究采用自毒物质降解菌A1、靶斑病拮抗菌B1、A1+B1组合3种有益菌处理模式，通过拌母床土、拌母床土+蘸根假植、拌假植土3种方式将有益菌接种到烟株根系，考察不同处理烟株靶斑病的自然发病率及病情指数，结果发现，复合有益菌处理方式对烟草靶斑病的抑制效果优于单一菌种处理，而有益菌不同施用方式中以拌假植土处理对烟草靶斑病的抑制效果最好。

莽春霞等[24]从辽宁丹东烟草靶斑病发病较重区域采集土壤样品，以靶斑病病原菌作为供试菌，筛选出具有明显拮抗作用的生防链霉菌128菌株，经抑菌活性测定，靶标病原菌的抑菌圈直径可达14 mm，抑菌率为66%；同时，该研究还通过田间试验研究了生防链霉菌S128和多种生防菌剂对烟草靶斑病病原菌的防效，结果表明，枯草芽孢杆菌与生防链霉菌S128对烟草靶斑病的防效均达85%以上，差异不显著，对照的化学药剂防效在50%左右，表明利用生防菌剂防治烟草靶斑病的效果更好。

冉晓敏等[25]研究了枯草芽孢杆菌GH18和GH19这2种生物防治药剂对立枯丝核菌的抑菌效果，结果显示，2种生物防治药剂处理的立枯丝核菌菌落生长均受到了抑制，且抑制作用均较强，同时生物制剂还具备易生产、无污染的特点，应用前景广阔。

3.4 化学防治

王左斌等[26]通过田间试验研究了嘧肽菌净对烟草靶斑病的防效，发现6%的嘧肽菌净水剂对烟草靶斑病原菌具有较好的防治效果，嘧肽菌净600倍液对烟草靶斑病的相对防效达85.33%，与750倍液的甲基托布津防治效果相当，优于三唑酮等化学药剂；进一步研究发现，嘧肽菌净可以充分抑制烟草靶斑病病原菌的菌丝生长，破坏菌丝细胞而使其致畸，最终导致菌丝原生质凝聚，内含物严重外渗。

司洪阳等[27]测定了5种不同浓度的1.8%嘧肽·多抗水剂对烟草靶斑病病原菌的防治效果，结果表明，45.00 mg/L的1.8%嘧肽·多抗水剂对烟草靶斑病病原菌菌丝生长的抑制率达到了100%，处理后的菌丝出现了畸形、断裂情况，表现出较好的抑制作用。

伏颖[28-29]在我国首次研究并确定引起烟草靶斑病的立枯丝核菌属AG-3融合群，同时他还研究了10种药剂对烟草靶斑病病原菌的室内抑菌效果，结果表明，烯哇醇、菌核净、嚓肤菌净、退菌特和代森锰锌对烟草靶斑病病原菌具有较强的抑制作用，并且随着药剂浓度的升高抑菌作用增强，其中代森锰锌与菌核净的抑菌作用较优，抑菌率高达100%，可作为烟草靶斑病病害防治的首选药剂。

周建全等[30]研究了12种不同药剂对烟草靶斑病病原菌的室内抑菌效果和田间防治效果，结果发现，10%井冈霉素和20%噻氟酰胺（满穗）SC等9种药剂的室内抑制效果较好，田间试验也以10%井冈霉素和20%噻氟酰胺（满穗）SC表现较优，对靶斑病病原菌的相对防效达到70% 以上，可以作为推荐药剂。

王潮钟等[31]研究了15种防治药剂对烟草靶斑病的防治效果，从田间药效来看，30%苯甲·丙环唑乳油（爱苗）和20%噻氟酰胺SC（满穗）的相对防效分别达到了76.95%和72.33%，且这2种药剂对烟草靶斑病的防治效果见效较快且药效持久，可作为田间防治的推荐药剂。

刘斯泓等[32]从10种烟草靶斑病防治待选原药中筛选了2种较优试剂进行复配试验，并进行剂型配方研究，发现恶霉灵、腐霉利防效明显优于其他原药，以50%腐霉利·恶霉灵800倍液田间防治效果最好，相对防效达到60.03%。

4 展 望

农业防治是烟草大田生产病害控制的基础，要做好烟草靶斑病的防治，需要管理人员及种植主体按照“预防为主、综合防治”的思路，在温度适宜且降雨频繁的季节，加强生产干预，以达到病害防治的理想效果。需重点从几个方面着手。第一，选育抗靶斑病品种。种植抗病品种是防治病害最经济有效的方法，在烟草病害中，抗病性强的品种，田间病害发生程度要低于非抗病品种。第二，要深耕晒垡、撒生石灰。土壤消毒可有效杀灭病原菌[33]。第三，加强烟田卫生管理，预防田间病害传染。移栽后要经常检查烟田病害情况，发现少量或零星病株时，及时清理出田间，并对周围进行施药保护，对发病的中心进行病原菌消杀[34]。第四，针对区域病害发生时期与特点，科学选择药剂，合理控制施药量，防止盲目用药，提高防治效果。

目前，国内对烟草靶斑病的防治研究仍以化学药剂防治为主，取得到了一定的成效，但化学药剂防治虽然防效显著，却容易使病原菌产生抗性，同时对植烟环境会造成一定污染，不符合烟草生态可持续发展的要求。因此，要加大非化学防治手段的研究力度。例如有益微生物及抗生素物质已经在赤星病、黑胫病等病害防治中展示出良好的成效[35]。今后烟草靶斑病的防治研究应从基因工程、物理防治、生物防治等方面继续深入，形成更加系统有效的防治手段，有效控制烟草靶斑病病原菌的侵染与传播，从而提高烟草种植产质量，保障生产效益。