十字花科根肿病的研究进展

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1、十字花科根肿病的研究进展　　摘要：概述了根肿病的危害与发生、病原菌的基本特征、病原菌的分离提纯与人工接种方法以及十字花科大白菜抗根肿病的研究等。　　关键词：根肿病；芸薹根肿菌；抗根肿病　　根肿病是由芸薹根肿菌（Plasmodiophorabrassicae）引起的一种十字花科（Cruciferae）植物的世界性病害。该病于1737年首次发现，现已蔓延至全世界，在温带地区此病发生率最高[1]。感病植物有花茎甘蓝、白菜、芜菁、花椰菜、芥菜、萝卜、撇蓝等。作为一种土传病害，根肿病的病原菌在土壤中的存活时间能达到8年以上[2]。休眠孢子在无感病寄主植物的土壤中甚至可以存活20年[3]。近

2、些年，该病的发病率持续升高，根肿病发生带来的直接后果就是十字花科植物大面积减产，严重影响蔬菜的产量。　　1根肿病病原　　根肿病的病原菌为芸薹根肿菌。该病原菌属根肿菌目。关于根肿菌目的分类地位，目前尚有争议。但可根据Ainsu;m左右，萌发产生游动孢子。游动孢子直径2.5～3.5μm，前端有两根长短不等的鞭毛，在水中能游动，静止后呈变形体状。　　2根肿病的发生　　根肿菌病原菌主要危害十字花科植物的根部。休眠孢子在适宜的条件下萌发成游动孢子，游动孢子侵入寄主组织的根毛，进而进入寄主细胞内并形成变形体。受侵染后的根组织大量增生，主根和侧根形成数目和大小不等的膨大肿瘤。肿瘤的产生影

3、响根的正常生长以及吸收能力。发病初期，植物地上部分几乎不受影响，只在高温晴朗天气时表现出叶片下垂、萎蔫，晚上就能恢复。后期，植物的病情加重，生长迟缓，叶片变黄，甚至脱落，形成永久性的萎蔫，严重的使植物死亡。病根中的休眠孢子囊在肿根腐烂后会残留在土壤内，以待再次侵染以及度过不良环境[5]。根肿菌休眠孢子萌发的温度为10～30℃，最适温度24℃，致死温度45℃。土壤相对湿度为60%～98%时最利于发病。太干的土壤不利于发病。此外，弱酸性的土壤最利于发病，最适pH值为5.4～6.5，pH值大于7.2时病害发生减轻。　　3根肿菌的分离提纯　　根肿病菌是一种寄生在植物组织中的专性寄生菌，不

4、能独立生长。这就给对它的研究增加了难度，所以菌体的分离提纯成为研究根肿菌的重要技术。关于根肿菌的提纯，Macfarlane[6]最早采用的方法是，将根肿组织研磨、过滤，反复离心后得到根肿菌休眠孢子。但若长期保存，悬浮液中其他微生物的存在和繁殖会对休眠孢子产生影响。Castlebury[7]在Macfarlane方法的基础上提出了一种提纯根肿菌的改进方法。从被浸染的根系组织中提取根肿菌，通过一系列的离心，用50%的蔗糖溶液和蒸馏水离心之后，再通过连续梯度的LUDOX（硅溶胶，二氧化硅悬浮在NaOH中，pH=9.8）。此法能够提取纯净的根肿菌休眠孢子并且能够长期保存。杨佩文[8]提纯

5、根肿菌时通过研磨、过滤、反复离心，在沉淀中加50%的蔗糖溶液悬浮后离心取上清。这样，可以除去休眠孢子中混有的细菌、植物根组织、淀粉、土壤颗粒以及其他微生物等杂质，分离到较纯的休眠孢子提取液。邓洁等[9]认为孢囊是孢子在植物组织中的存在形式，提纯后仍会有粘连，采用蔗糖梯度方法不能实现植物碎片和杂菌的完全去除，4℃下杂菌会增殖，LUDOX方法准备复杂，而滤膜法又使孢子大量损失，从而提出采用蔗糖梯度离心与超声波破碎法结合来纯化孢子。这能在较短时间内获得高纯度的休眠孢子，在细菌培养基上只有一种杂菌即枯草芽孢杆菌休眠体。　　4根肿菌的人工接种　　由于根肿菌是专性寄生菌，所以建立稳定的带菌活

6、体系统尤为重要。目前，针对十字花科根肿病的接种方法有以下几种。　　（1）注射法。丁云花[2]认为此法简便易行且效果好。具体做法为：取新鲜或-18℃低温保存的发病根组织，搅碎，经纱布过滤后反复离心。弃去上清，用蒸馏水悬浮沉淀物，将接种液调至孢子浓度为1108个L-1的悬浮液。将发芽的种子播于消毒土中。取接种液2mL注射于根际基质。　　（2）蘸根法。的2个有较高通用性的共显性标记之间。她指出，大白菜抗根肿病基因有8个，分别有Crr1、Crr2、Crr3、Crr4、CRa、CRb、CRc和CRk。利用抗根肿病（clubrootresistance，CR）基因培育抗病品种是防治大白菜根肿

7、病的最经济而且有效的方法。　　6总结与展望　　迄今，我国对于十字花科根肿病的研究尚处于初级阶段。该病具有遗传机理复杂，发病后波及范围广，侵染后难以彻底根除等特点。而且引发该病的病原菌芸薹根肿菌不能被离体培养，必须寄生在十字花科植物的根部才能够萌发。这就导致研究的培养周期长，难度大。以目前的分离提纯技术，在培养基中建立稳定的带菌活体系统难度大。这些都为根肿菌的科学研究带来很大的难度。虽然近些年陆续有许多抗病品种被发现，但还存在局限性，未能成功的大范围普及来对抗根肿病。通过开发药物和