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1、河北农业技术师范学院学报第12卷第2期1998年6月JournalofHebeiAgrotechnicalTeachersCollegeVol.12No.2June1998葡萄根癌病及其防治(综述)柴菊华崔彦志(河北省农林科学院石家庄果树研究所,石家庄,050061)摘要介绍了葡萄根癌病的分布、病原的生化型、Ti质粒、寄主范围以及致病机制,评述了检疫、农业防治、生物防治、化学防治和物理防治方法防治该病的研究进展及存在问题,并提出了今后工作的重点。关键词葡萄根癌病葡萄农杆菌防治中图分类号S436.631.12
2、葡萄根癌病(Crowngall),又称冠瘿病,或(细菌性)癌肿病,是一种赘生性病害。1853年,法国最早报道了葡萄根癌病。进入20世纪以来,世界各地的报道表明,根癌病是葡萄生〔1〕产中的严重问题,尤其在冷凉气候条件下种植的欧洲葡萄品种更是如此。为此,国内外众多学者致力于葡萄根癌病及其防治的研究,现就这方面的进展作一综述,供同行参考。1葡萄根癌病1.1分布〔2〕〔3～5〕〔6,7〕〔8〕葡萄根癌病在世界各地都有发生,其中大洋洲、欧洲、北美、非洲以及亚〔9～12〕洲等18个国家和地区均发病普遍而严重。我国于本世
3、纪60年代才在山东发现葡萄根癌病。目前,该病分布于黑龙江、河北、浙〔13〕〔14〕江等19省区,尤以北方地区分布广泛,发病严重。根据游积峰等对内蒙古、华北、东北等地葡萄园的调查,病株率一般为30%～50%,最高达90%以上,一般减产30%,最高达70%以上,甚至毁园绝收。随着葡萄生产的发展和葡萄苗木的频繁调运,葡萄根癌病迅速蔓延扩展,危害日益严重,已成为阻碍葡萄生产的主要因素之一。1.2病原生化型葡萄根癌病的病原为根癌土壤杆菌,又称农杆菌,Agrobacteriumtumefaciens(SmithetTo
4、wnsend)Conn,属于根瘤菌科,土壤杆菌属。Keane(1970)和White等(1972)根据生化反应、血清类型、蛋白质电泳图谱及DNA的同源性等,将农杆菌分成两种生化型,即Ⅰ型和Ⅱ型。引起苹果、梨及核果类果树等冠瘿病的病菌,一般均为生化Ⅰ、Ⅱ型农杆菌。Kerr(1977)和以后的Sle等从葡萄上分离出的农杆菌在许多生理生化特征上与生化Ⅰ型或Ⅱ型菌株有区别,从而定为生化Ⅲ型。从欧洲、澳大利亚、北美、南非、亚洲等地区分离到的葡萄农杆菌,大多属于生化Ⅲ型,少数为Ⅰ〔3,6,8,10,15〕〔16〕〔17
5、〕型,偶尔出现Ⅱ型。目前,仅ZozNN和任欣正等认为葡萄上还有一种生化收稿日期:1997-01-20修改稿收到日期:1997-05-1960河北农业技术师范学院学报12卷Ⅳ型。世界各国许多学者支持三种生化型的划分法。生化Ⅲ型农杆菌是葡萄农杆菌的主要致病菌株。虽然从葡萄上还能分离到其它生化型,但比例小,致病力弱。生化Ⅲ型葡萄农杆菌不仅数量上占多数,而且对葡萄的致病力也很强。1.3Ti质粒不同农杆菌菌株的Ti质粒不完全一样。按照农杆菌诱导的瘤中合成的opine类型可以区分Ti质粒类型。葡萄农杆菌的质粒类型,大多
6、数属于章鱼碱型,少数菌株属于胭脂碱〔3,15,16〕型,个别菌株产生精氨酸。Ti质粒除控制致病性外,还能控制寄主范围和对细菌素A84的敏感性。对窄寄主型的葡萄农杆菌,通过基因互补法补入宽寄主型菌株Ti质粒的某些编码座位,可使其寄主范围扩大。反之,一些宽寄主型农杆菌不能侵染葡萄,若将窄寄主型菌株的VirA基因互补〔18〕到此类菌株,则可获得使葡萄致瘤的能力。1.4寄主范围从核果类、仁果类等果树上分离获得的农杆菌,其寄主范围较宽,而从葡萄上分离获得的农杆菌,一般寄主范围较窄,其中少数菌株只侵染葡萄,属窄寄主类型
7、。多数葡萄农杆菌除侵染葡萄外,经人工接种还能在向日葵、烟草、蕃茄、曼陀罗、悬钩子等几种指示植物上形成瘿瘤。通常采用指示植物在温室内做致病性测定。1.5致病机制关于农杆菌致病机制问题,经过长期的研究,才于本世纪70年代弄清,即农杆菌大质粒(150～230kb)的作用是致病的因子。Ti质粒虽说是致病的主要因子,但不是唯一的因子。Ciose等(1985)发现Ti质粒毒性基因的表达还受染色体调控。其次,在致病过程中,细菌对植物的吸附是非常必要的一步。伤口侵染是肿瘤形成的条件。病菌由伤口侵入,定植于皮层组织,将自身携
8、带的Ti质粒上的T-DNA整合到寄主细胞核DNA中,使寄主细胞迅速转化成肿瘤细胞,一方面超正常生长和分裂,形成肿瘤,另一方面合成一种特殊的opine,作为菌体降解代谢的碳源和氮源。2防治2.1检疫检疫是葡萄根癌病传播蔓延的第一道防线。许多国家一直采用对苗木检疫的方法,并且已经研究出一些简便易行的检测手段和技术,如血清取样法(Serologicalsamplingpro-〔19〕〔20〕cedure),水—排量方法
