柑橘溃疡病的发生、检测及绿色防控研究进展

杨永智 赵东兴 陈林杨 陈鸿洁 赵志昆

摘 要 柑橘溃疡病是柑橘类果树主要的细菌性传染病害之一，在我国柑橘产区分布广泛，具有危害重、传播快、寄主广、难根治等特点。近年来国内外相关专家学者对柑橘溃疡病及其防治方法进行了系统研究，取得了诸多成果。分析柑橘溃疡病的发生特点，发现其每年4月上旬开始发病，直至11月均有发生，5月下旬、7月上旬、9月下旬至10月上旬为发病高峰期；高温、多雨、大风天气有利于柑橘溃疡病的发生，夏梢发病最严重，秋梢次之，春梢较轻。综述柑橘溃疡病致病菌侵染过程（主要侵染柑橘的叶、枝、梢和果实，新抽发的嫩梢、嫩叶、幼叶和未成熟叶、幼果等更易感染。）、检测方法（主要有常规检测法、激光检测法、现代分子检测技术、图像识别智能检测技术）及其绿色防控技术（农业防治、生物防治、科学用药、治虫控病）研究进展。

关键词 柑橘溃疡病；发生特点；检测方法；绿色防控技术

中图分类号：S436.66 文献标志码：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2023.03.026

柑橘是世界第一大水果，我国是目前全球柑橘类水果生产大国。根据2019年行业统计数据，全国地区现有柑橘种植面积为278.13万hm2，产量4 584万t，总产量和种植面积均位居全球第一[1]。溃疡病是我国柑橘生产上一种危害最严重的细菌性传染病害，最早在马来西亚和印度发生，随后从日本传到美国、南非、澳大利亚、新西兰等国家。我国的柑橘溃疡病最早被发现于华南地区，如今广东、广西、云南、湖南、江西、重庆、湖北、海南、浙江、江苏、福建、四川、贵州等地的柑橘主产区均有相关研究报道。

1  发生特点及侵染循环

调查研究发现，柑橘溃疡病的发生主要与气候、品种和潜叶蛾危害程度有直接关系。每年4月上旬开始发病，直至11月均有发生，5月下旬、7月上旬、9月下旬至10月上旬为发病高峰期。高温、多雨、大风天气有利于柑橘溃疡病的发生，夏梢发病最严重，秋梢次之，春梢较轻[2]。柑橘溃疡病菌可侵染为害柑橘属多个品种，但各个品种对溃疡病菌的抗性有差异，如沃柑、茂谷柑、贡柑、脐橙、蜜橙等柑橘品种易感病，长安金柑、南丰蜜橘则对溃疡病具有高度抗性，不同品种间的零星种植及混种容易引起病菌的交叉感染而提高防控难度[3]。易继平等大量调查研究结果表明柑橘溃疡病和柑橘潜叶蛾具有关联性，二者不但侵染为害部位相同，并且溃疡病症状还会沿潜叶蛾虫道方向蔓延传播，此外两者在年度间、年度内的消长规律和空间远距离传染方面也具有同步性[4]。

柑橘溃疡病的致病菌主要侵染柑橘的叶、枝、梢和果实，侵染后各受害部位因生长发育期及侵染时间不同而表现出不同的症状特点，新抽发的嫩梢、嫩叶、幼叶和未成熟叶、幼果等更易感染，致病菌在整个叶片上附着2～4 d，后直接进入寄主细胞内部[5]。赵亚等使用激光共聚焦扫描显微镜对溃疡病菌入侵不同发育期柑橘叶片的整个活动过程进行了实时切片观测，通过将实时切片与显微压片相互结合可使观测者清晰地看到溃疡病菌在不同时间对柑橘叶片各个部位的入侵活动情况，并采用3D建模能观测到柑橘叶片各个组织层中的细菌数量、大小、结构等病菌特性和滋生情况，为进一步深入分析溃疡病菌在植株叶片组织中的定殖方法和对其入侵数量等的高效控制奠定了前期研究基础[6]。

2  检测鉴定方法

目前，国内外关于柑橘溃疡病菌检测的研究报道很多，主要有常规检测法、激光检测法、现代分子检测技术、图像识别智能检测技术等，且检测方法都具有高效、精准、易于推广的特点，为柑橘溃疡病的早期诊断及病害流行预警等提供了科学依据。封立平等人通过利用浊度仪的精确检测设置有效排除了假阳性和非特异反应，建立的用于柑橘溃疡病菌的LAMP实时浊度检测检验方法，大大提高了浊度检验的质量水平及精确度[7]。Wetterich等利用荧光成像光谱（FIS）和支持向量机技术对柑橘溃疡病进行准确检测[8]。马志敏教授等人经过对引物含量、反應温度、反应时间等检测系统的优化，形成了快速简单、稳定可靠的用于柑橘溃疡病致病菌群检测的重组酶聚合酶扩增（Recombinase polymerase amplification，RPA）检测方法[9]。黄丽韶研究实现了柑橘溃疡病图像识别智能检测系统，可测试出图像中的柑橘有没有被溃疡病侵染过，准确率高达99.99%[10]。张敏等基于卷积神经网络及网络模型结构优化，获得了一种高识别率的图像识别技术检测柑橘溃疡病[11]。Niphadkar等使用高光谱图像来确定柑橘溃疡病变的检测尺寸限度[12]。

3  绿色防控技术

3.1  农业防治

农业防治主要是采取合理的种植管理措施，以培养强壮植株，并提高植株抗病能力，减少病原菌侵染的可能性，避免病害爆发的一种保护性预防措施。在柑橘溃疡病防治中采取的农业防治措施主要有抗病育种、科学管理、建立隔离带等。Mayara等通过将不同物种的细胞器和核基因组结合起来的体细胞杂交方法，研究发现新型质体-核基因组组合有助于增强杂交葡萄柚对柑橘溃疡病的抗性[13]。Ivana等研究发现柑橘溃疡病菌（ Xanthomonas citri subsp. citri ）的LOV蛋白在柑橘溃疡病发生过程中抵抗植物的免疫反应起着关键作用，其参与了病菌抵抗寄主植物的防御反应，从而促进该病害的发展[14]。Wei等利用phoP基因缺失突变体ΔphoP研究了全局性调控因子PhoP在柑橘溃疡病菌的运动性、生物膜形成、胞外酶产生、致病性等方面起着重要作用，同时协调多个毒力因子的表达，参与侵染过程中对宿主环境的修饰和适应性[15]。Tian等研究报道了一种柑橘溃疡病菌全毒力所需的胞外内切葡聚糖酶BglC3在感染期间对溃疡病发展的有一定贡献作用[16]。Peng等将PR1aCB和AATCB两种抗菌肽基因通过共转化和序列再转化，导入到血橙植株能有效增强转基因柑橘植物对溃疡病的抗病性[17]。Long等对CsWRKY22基因的不同生物学功能和分子机制的发现将有助于利用WRKY22转录因子调控甜橙防御进行抗病育种[18]。国内外相关研究报道通过免疫受体增强转基因植株对溃疡病菌的抗性[19]、转座子突变体干扰溃疡病菌的致病性[20]、激素动态平衡调控[21]等也可能成为柑橘抗病育种的战略方法。科学种植、合理施肥、定期修剪、统一剪叶放梢、抹除零星发生徒长的叶芽条，对果园病树枝叶进行重点修剪，将带病的枝叶全部剪去并及时清除到果园外烧毁等果园生产管理措施能够有效遏制果园溃疡病的频繁发生。张丹等对桂北地区沃柑溃疡病综合防控试验结果表明，在秋梢萌发后，即８月下旬至９月中旬增施适量钾肥，可促进秋梢老熟速度，同时对沃柑秋梢溃疡病的防治有较好的促进作用[22]。建立隔离带，既能减少风雨对溃疡病菌传播的影响，有效降低溃疡病的发病几率。廖咏梅等建议在果园设计防风系统建立网棚栽培等减轻植株之间摩擦受伤与病原菌的传播[23]。李燕等在云南省新平县柑橘园间道路两侧及园内面积较广的田埂上栽植皇竹草形成防风带，可将柑橘溃疡病发病率降低至60%[24]。

3.2  生物防治

柑橘溃疡病的生物防治主要通过对溃疡病菌有较强拮抗作用生防菌株的开发应用，来控制溃疡病菌的繁殖和传播。刘冰等从脐橙叶片中分离筛选出1株内生细菌GN232对溃疡病菌有较好的拮抗作用，平板对峙皿内抑菌圈直径达26 mm，离体叶片检测和田间防效测定也能有效抑制柑橘溃疡病的发生[25-26]。Lai等通过田间试验验证了菌株GN223对脐橙幼苗新梢、成年树幼果溃疡病的防效分别为40.0%、50.1%，其中对脐橙幼果溃疡病的防效与氢氧化铜处理无显著差异[27]。岑铭松等研究表明枯草芽孢杆菌发酵液对柑橘溃疡病致病菌株的生长产生了良好的抑制抗菌作用[28]。Rodrigues等研究表明放线菌Streptomyces sp. Caat1-54及其粗提取物可有效预防柑橘溃疡病菌对叶片的侵染[29]。Daungfu等从健康的柑橘属植株中经过分离、筛选的解淀粉芽孢杆菌LE109、枯草芽孢杆菌LE24、特基拉芽孢杆菌PO80的菌悬液及粗提物对柑橘溃疡病有较好的控制效果[30]。Qian等从脐橙叶中分离到1株对柑橘溃疡病有较强抑制作用的解淀粉芽孢杆菌QC-Y，在离体叶片试验中，QC-Y处理的叶片发病率比只接种溃疡病菌的叶片发病率低77.5%，病情指数较小[31]。Rabbee等研究结果表明Bacillus. velezensis Bv-21及活性化合物对野生型和抗链霉素的Xcc菌株都有较强的拮抗作用[32]。Gabrielle等从Penicillium sp. CRM 1540中分离获得一种具有抗柑橘溃疡病潜力的生物活性化合物青霉酸[33]。

3.3  科学用药

化学药剂防治操作相对简单、防效高、见效快，是柑橘类果树生产上防治溃疡病的一种主要方法。目前常用的化学药剂主要是铜制剂类、抗生素类杀菌剂。陆英等在海南对11年生绿橙溃疡病进行田间药效试验，结果表明，1.8%辛菌胺醋酸盐600倍液对绿橙春梢、秋梢溃疡病的防效分别为89.53%、84.97%[34]。李雪蓉等脐橙溃疡病药剂对比试验结果表明，77%氢氧化铜（志信101）悬浮剂500倍液、28%波尔多液悬浮剂150倍液、3%噻霉酮（细砂）可湿性粉剂2 000倍液、99%矿物油（绿颖）乳油600倍液对脐橙溃疡病都有一定的防治效果，可与其他药剂混配或交替轮换使用[35]。

藥剂连续使用后，病菌的抗药性增强，尤其在溃疡病大爆发时防效会明显下降，且会诱发红蜘蛛等害螨，杀伤天敌，造成螨类大爆发，增加防治难度。为此，诸多研究者探讨出了新型增效剂与溃疡病药剂混用，在田间药效评价中效果显著。门友均[36]、莫佳强[37]、王世明[38]、蒋运宁[39]等研究结果表明，5% d-柠檬烯（怀农特）植物油助剂、橙皮精油助剂等与铜制剂混用对柑橘溃疡病的防效增效极显著。邓嘉茹等从柑橘溃疡菌Xac自身产生的信号物质中研发了1种与铜制剂类、抗生素类混配具有明显杀菌增效作用的新型生物杀菌增效剂——DSF类信号分子[40]。

3.4  治虫控病

柑橘潜叶蛾为害枝叶造成的伤口可诱发溃疡病。高温多雨天气、潜叶蛾等虫害大量发生时，柑橘溃疡病发病程度加重，发病率高达80%[41]。采用抹芽控梢，适时放梢，捕食性蚂蚁、白星姬小蜂、亚非草蛉[42]等柑橘潜叶蛾天敌的保护利用，性诱捕器、食诱剂诱杀[43]等绿色防控技术防治柑橘潜叶蛾，从而有效控制柑橘溃疡病的发生。

4  展望

目前对柑橘溃疡病的防控主要采用的还是化学防治，但由于铜制剂的毒性和累积效应，大量喷施铜制剂对环境和人类健康构成严重威胁，寻找天然来源的有机化合物替代铜制剂的使用可以减少农药用量。Cavalca等证明了1，2，4-苯三酚衍生的烷基醚对柑橘溃疡病菌有杀菌活性[44]。Cavalca等研究证实了没食子酸己酯（G6）可阻碍柑橘溃疡病菌侵入易感柑橘的叶片中，减轻溃疡病的发病程度，在柑橘类植物溃疡病防治中具有广阔的开发应用前景[45]。农业防治最为有效的措施是抗病品种选育，但抗病品种培育通常需要很长时间，并且可能存在双重性，对溃疡病表现抗性的品种可能易感染其他病虫害。生物防治柑橘溃疡病的安全性好，但存在成本高、见效慢、产品少等缺点。绿色防控技术是从农田生态系统的整体性出发，以农业防治为基础，恶化病原菌的生存条件，提高寄主植物的抗病力，必要时科学使用化学农药，将病害损失降到最大限度，获得较好的经济效益、社会效益和生态效益。它是能够持续性控制柑橘溃疡病灾害、保障柑橘产业安全发展的重要手段。因此，防治柑橘溃疡病时应采取安全高效的绿色防控技术，但在推广应用过程中还存在一些问题和不足，主要表现在农户接受度低、前期投入较大、应用要求较高等方面。可通过提高绿色防控的吸引力、破解绿色防控服务关、技术集成应用示范等引领柑橘绿色防控技术的推广。

参考文献：

[1]   莫星煜，毛玲莉，王梓等.国内外柑橘产业发展现状综述[J].农村实用技术，2021（2）：9-10.

[2]   向进，易继萍，胡光灿等.三峡库区柑橘溃疡病发生规律及综合防治方法[J].植物医生，2018，31（9）：62-63.

[3]   何香.柳州柑橘溃疡病的发生规律及防治对策[J].南方园艺，2021，32（4）：52-53.

[4]   易继平，向进，周华众.柑橘潜叶蛾与柑橘溃疡病的关系研究[J].华中农业大学学报，2019，38（3）：32-38.

[5]   杨贵兵，韩健，李文星，等.柑橘溃疡病菌的侵染过程及噻森铜对溃疡病的防治效果[J].植物保护学报，2021，48（2）：322-331.

[6]   赵亚，马先锋，肖翠，等.利用激光共聚焦扫描显微镜对溃疡病菌侵染柑橘叶片的实时观察[J].激光生物学报，2017，26（2）：143-150.

[7]   封立平，孔德英，孫涛，等.柑橘溃疡病菌LAMP实时浊度检测方法的建立及应用[J].热带作物学报，2015，36（6）：1153-1160.

[8]   WETTERICH C B， FELIPE DE O N R， BELASQUE J， et al. Detection of citrus canker and Huanglongbing using fluorescence imaging spectroscopy and support vector machine technique[J]. Applied optics， 2016， 55（2）： 400-407.

[9] 马志敏，段玉，许建建，等.基于重组酶聚合酶扩增技术（RPA）的柑橘溃疡病菌检测方法[J].园艺学报，2021，48（3）：590-599.

[10] 黄丽韶.柑橘溃疡病图像识别智能检测系统的实现[J].现代盐化工，2021，48（2）：89-90.

[11] 张敏，刘杰，蔡高勇.基于卷积神经网络的柑橘溃疡病识别方法[J].计算机应用，2018，38（S1）：48-52，76.

[12] NIPHADKAR N P， BURKS T F， QIN J W， et al. Estimation of citrus canker lesion size using hyperspectral reflectance imaging[J]. International Journal of Agricultural & Biological Engineering， 2013， 6（3）： 41-51.

[13] MAYARA M M， AHMAD A O， MOU Z L， et al. Novel plastid-nuclear genome combinations enhance resistance to citrus canker in cybrid grapefruit[J]. Frontiers in Plant Science， 2019， 9： 1858.

[14] IVANA K， LUCAS D D， MAR?A L T， et al. The LOV protein of Xanthomonas citri subsp. citri plays a significant role in the counteraction of plant immune responses during citrus canker[J]. PLoS ONE， 2017， 8（11）： e80930

[15] WEI C D， DING T， CHANG C Q， et al. Global regulator PhoP is necessary for motility， biofilm formation， exoenzyme production， and virulence of Xanthomonas citri subsp. citri on Citrus Plants[J]. Genes， 2019， 10（5）： 340.

[16] XIA T， LI Y J， SUN D L， et al. identification of an extracellular endoglucanase that is required for full virulence in Xanthomonas citri subsp. citri[J]. PLoS ONE， 2017， 11（3）： e0151017.

[17] PENG A H， ZHANG J Y， ZOU X P， et al. Pyramiding the antimicrobial PR1aCB and AATCB genes in 'Tarocco' blood orange （Citrus sinensis Osbeck） to enhance citrus canker resistance[J]. Transgenic research， 2021， 30（5）： 635-647.

[18] LONG Q， DU M X， LONG J H， et al. Transcription factor WRKY22 regulates canker susceptibility in sweet orange （Citrus sinensis Osbeck） by enhancing cell enlargement and CsLOB1 expression[J]. Horticulture research， 2021， 8（1）：50.

[19] MITRE L K， TEIXEIRA-SILVA N S， RYBAK K， et al. The Arabidopsis immune receptor EFR increases resistance to the bacterial pathogens Xanthomonas and Xylella in transgenic sweet orange[J]. Plant Biotechnology Journal，2021，19（7）： 1294-1296.

[20] PICCHI S C， GRANATO L M， FRANZINI F， et al. Modified monosaccharides content of xanthan gum impairs citrus canker disease by affecting the epiphytic lifestyle of Xanthomonas citri subsp. citri[J]. Microorganisms， 2021， 9（6）：1176.

[21] 邹修平，龙俊宏，彭爱红，等.超量表达CsGH3.6通过抑制生长素信号转导增强柑橘溃疡病抗性[J].中国农业科学，2019，52（21）：3806-3818.

[22] 张丹，周艳霞，蒋振华，等.桂北地区沃柑溃疡病综合防控试验[J].农业科技通讯，2021（5）：169-172.

[23] 廖咏梅，黄奕蔓.柑橘溃疡病的根除历史及广西主栽柑橘品种的抗病性[J].广西植保，2021，34（1）：28-33.

[24] 李燕，李钊，韩伟君.云南省柑橘检疫性病害发生与防控技术[J].植物检疫，2020，34（6）：53-55.

[25] 刘冰，宋水林，刘晓丽，等.柑橘溃疡病生防内生细菌的筛选、鉴定及其活性代谢产物的稳定性[J].浙江农业学报，2015，27（12）：2152-2158.

[26] 刘冰，宋水林，蒋军喜等.内生细菌GN232发酵条件优化及其对脐橙溃疡病的防效测定[J].江西农业大学学报，2019，41（5）：908-913.

[27] LAI J H， KUANG W G， LIU B， et al. Identification of endophytic bacterial strain GN223 and its effectiveness against citrus canker disease in navel orange under field conditions[J]. Biocontrol Science and Technology， 2022， 32（1）： 14-19.

[28] 岑铭松，顾渊，马海杰，等.壳聚糖和2株芽孢杆菌对柑橘溃疡病菌的杀菌效果评价[J].植物检疫，2017，31（5）：15-20.

[29] RODRIGUES J P， PETI A P F， FIGUEIR? F S， et al. Bioguided isolation， characterization and media optimization for production of Lysolipins by actinomyceteas antimicrobial compound against Xanthomonas citri subsp. citri[J]. Molecular Biology Reports， 2018， 45（6）： 2455-2467.

[30] DAUNGFU O， YOUPENSUK S， LUMYONG S. Endophytic bacteria isolated from citrus plants for biological control of citrus canker in lime plants[J]. Trop Life Sci Res. 2019， 30（1）： 73-88.

[31] QIAN J L， ZHANG T， TANG S， et al. Biocontrol of citrus canker with endophyte Bacillus amyloliquefaciens QC-Y[J]. Plant Protection Science， 2021， 57（1）：1-13.

[32] RABBEE M F， NURUL I， BAEK K H. Biocontrol of citrus bacterial canker caused by Xanthomonas citri subsp. citri by Bacillus velezensis[J]. Saudi Journal of Biological Sciences， 2022， 29（4）： 2363-2371

[33] GABRIELLE V， ZEINAB G K， ROBERT J， et al. Isolation and agricultural potential of penicillic acid against citrus canker.[J]. Journal of applied microbiology， 2021， 132（4）： 3081-3088.

[34] 陆英，漆艳香，喻群芳，等.几种药剂对柑橘溃疡病的田间防治效果[J].南方园艺，2018，29（3）：9-11.

[35] 李雪蓉，傅爱斌.宜章县柑橘溃疡病药剂防治试验[J].湖南农业科学，2021（8）：67-69.

[36] 门友均，唐明丽，张素英，等.5%怀农特植物油助剂防治柑橘溃疡病药效试验[J].南方园艺，2018，29（4）：8-10.

[37] 莫佳强，麦接超.三种杀菌剂与怀农特混用防治柑橘溃疡病药效试验[J].南方园艺，2018，29（3）：30-32.

[38] 王世明.橙皮精油助剂对春雷·喹啉铜防控柑桔溃疡病有较好的增效作用[J].中国果业信息，2021，38（8）：50.

[39] 蔣运宁，付慧敏，陈传武.橙皮精油助剂对春雷·喹啉铜防控柑橘溃疡病的增效作用[J].南方园艺，2021，32（4）：24-27.

[40] 邓嘉茹，廖金星，仇善旭，等.柑橘溃疡病防控的新型杀菌增效剂研究[A]//中国植物病理学会2017年学术年会论文集[C].泰安，2017：433.

[41] 张阳，戴素明，龙桂友，等.湖南省柑橘主要病虫发生情况及防控现状[J].湖南农业科学，2021（12）：61-64.

[42] 黄小明.柑橘潜叶蛾的发生与防治[J].现代农业科技，2021（10）：107-108.

[43] 刘虹伶，陈庆东，陈松，等.四川柑橘潜叶蛾发生危害特点与绿色防控技术[J].四川农业科技，2018（9）：23-24.

[44] CAVALCA L B， LAHIVE C W， GIJSBERS F， et al. Benzenetriol-derived compounds against citrus canker[J]. Molecules， 2021， 26（5）： 1436.

[45] CAVALCA L B， ZAMUNER C， SALDANHA L L， et al. Hexyl gallate for the control of citrus canker caused by Xanthomonas citri subsp citri[J]. MicrobiologyOpen， 2020， 9（9）： e1104.

（责任编辑：易  婧）