中国苹果枝干轮纹病发生和防治情况

2008年5～6月，对我国山东等7个苹果主产省市的88个果园苹果枝干轮纹病发生和防治情况进行了调查。结果显示，苹果枝干轮纹病的总体发病率达77．6％。随着树龄的增大，枝干轮纹病危害加重，发病率和病情指数均提高。4～10年生果树发病率为56．7％，病情指数为37．0；11～17年树龄的果树发病率为78．7％，病情指数为53．8；18～24年树龄的果树发病率为91．5％，病情指数为70．8；25年以上树龄的果树发病率为100．0％，病情指数为95．3。不同省份之间苹果枝干轮纹病的发生程度存在一定差异：该病在山东、河南和北京的危害相对较重，而在山西和陕西的危害相对较轻；几个主栽品种之间无明显差异。在枝干轮纹病的化学防治中，石硫合剂是最常用的药剂，其次是多菌灵。已被禁用于无公害果园生产中的福美胂仍然在不少果园中使用。

轮纹病菌对不同抗性苹果品种防御酶的影响

实验研究了3个苹果品种被轮纹病菌(Botryosphaeriaberengrianaf.piricola)侵染后苹果枝干轮纹病防御酶系的变化。结果表明,在受病菌侵染后,苯丙氨酸解氨酶(PAL)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和多酚氧化酶(PPO)均表现为先升后降的趋势,且抗病品种的峰值出现较晚。抗病品种鸡冠的PAL、SOD和POD活性变化峰值和均值要高于国光和富士,而PPO活性变化的峰值和均值则低于国光和富士。

苹果轮纹病菌侵染机制的研究(英文)

苹果轮纹病菌(Botryosphaeriaberengrianaf.sppiricola)能在培养基及活体内产生一系列果胶酶:多聚半乳糖醛酸酶(PG)、聚甲基半乳糖醛酸酶(PMG)、多聚半乳糖醛酸反式消除酶(PGTE)和果胶甲基反式消除酶(PMTE)。其中PG和PMG是降解果实胞壁的主要酶类,在整个致病过程中起重要作用。从结果可看出PG活性随着侵染的进展而升高,PMG的作用在侵染前期更大一些,2种果胶酶可能是引起被接种苹果果皮上还原糖变化的重要因素。接种与未接种果实果皮的pH值差异随侵染进程而降低,接种40d后,接种处pH值开始低于健康组织的pH值,这一变化可能造成细胞壁软化而有利于PG和PMG活动。接种后10～20d,PG活性及组织中还原糖的增长速度比其他阶段要快。对侵染点的病原组织学研究进一步表明,病菌产生的各种果胶酶不论是在侵染初期还是后期都是重要的致病物质。

地衣芽孢杆菌对苹果轮纹病菌和炭疽病菌的抑制及其对贮藏期苹果轮纹病的防治作用

为了明确地衣芽孢杆菌W10及其抗菌蛋白对苹果贮藏期重要病害的防治作用,进行了对苹果轮纹病菌、炭疽病菌的抑制以及对轮纹病的防治试验。结果表明,W10菌液、培养滤液、抗菌蛋白对2种病菌的形态、菌丝生长、产孢和分生孢子萌发都有明显的破坏或抑制作用,其中抗菌蛋白的作用最强,5倍稀释液可以完全抑制病菌菌丝生长,20倍液对病菌产孢或分生孢子萌发的抑制率均达100%。菌液、培养滤液与抗菌蛋白对病菌菌丝形态的破坏作用相似,都可以使菌丝细胞原生质收缩、肿大呈泡囊状、细胞壁破损导致原生质外泄,甚至菌丝断裂。W10细菌液或抗菌蛋白能够明显抑制果实病斑的扩展,用其浸果后接种病菌,贮藏90 d时,抗菌蛋白对轮纹病的防效仍达到50.0%,与多菌灵效果相当。

苹果轮纹病菌对多菌灵的敏感性测定

2007年8-10月从山东主要苹果产区轮纹病果上分离获得83个苹果轮纹病菌(Botryosphaeria berengriana f.sp.piricola)菌株,采用菌丝生长速率法分别测定了各菌株对多菌灵的敏感性。结果表明,多菌灵对83个菌株的EC50值呈单峰频次分布,分布在0.0196～0.4867mg·L-1,均值为0.1080±0.0152mg·L-1;在83个菌株中选择对多菌灵最敏感的泰山海棠菌系进行重复测定,将其EC50平均值0.0428mg·L-1确定为苹果轮纹病菌对多菌灵的敏感基线;通过Duncan氏新复极差法和系统聚类分析结果表明,不同地理来源的苹果轮纹病菌对多菌灵的敏感性都处在较高水平,总体上不存在明显差异,没有出现敏感性下降的抗药性亚群体。

激发子物质处理富士苹果果实后抗轮纹病病菌侵染的研究

富士苹果果实经硝普钠(SNP)、茉莉酸甲酯(MeJA)、水杨酸(SA)和氯化钙处理后再接种轮纹病菌,各个处理均能不同程度地防止轮纹病菌的侵染和扩展,其中MeJA和SNP处理效果最明显,烂果率和烂果面积分别比对照减少26.7%、26.7%和41.6%、36.2%。另外,还对各处理果实的PAL、SOD、POD和PPO活性变化进行了分析,结果表明,接种轮纹病菌的72h内,4个处理的PAL和PPO活性均表现出先升后降的趋势,而SOD和POD活性变化除SA处理一直保持平稳波动上升外,其余3个处理也表现为先升后降趋势;各处理的PAL和POD峰值出现的时间均早于SOD和PPO。PAL、POD和PPO活性峰值和平均值均以MeJA处理最高,SOD活性峰值和平均值SNP处理最高。

苹果轮纹病及相关病害病原菌的RAPD分析

运用随机扩增多态性 DNA( RAPD)技术对苹果轮纹病及相关病害病原菌共 16个菌株进行了基因组 DNA多态性分析。利用 14个引物 ,共获得了 2 2 0条 RAPD标记 ,根据聚类分析结果 ,可将供试菌株分为 3组 ,引起苹果、梨轮纹病的 8个菌株为一组 ,引起苹果干腐病、桃流胶病以及山楂轮纹病的 7个菌株为一组 ,轮纹大茎点属的 1个菌株单独为一组。苹果轮纹病菌与干腐病菌的亲缘关系很近 。

不同抗性苹果砧木叶片接种轮纹病菌后防御酶活性的变化

以高感砧木3-1-29-4和高抗砧木1-1-10-8为试材,对其叶片接种轮纹病菌(Botryosphaeria berengriana.f.sp.piricola),测定了接种后防御酶活性的变化。结果表明:轮纹病菌侵染后,叶片的过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)的活性均表现为先升后降的趋势,且抗性砧木1-1-10-8的活性高于高感砧木3-1-29-4。叶片的超氧化物歧化酶(SOD)和苯丙氨酸解氨酶(PAL)的活性在接种后持续升高。接种后,抗病砧木1-1-10-8的多酚氧化酶(PPO)活性先升高后降低,高感砧木3-1-29-4的PPO活性持续升高。

苹果种质资源果实轮纹病抗性的评价

利用5个不同来源的苹果轮纹病菌株,对279份苹果种质资源的果实抗病性进行室内接种鉴定。结果表明:不同种质资源在果实的发病率、潜伏期和病斑大小上均存在极显著差异;同一种质资源分别接种5种轮纹病菌,在发病率、潜伏期和病斑大小上也存在显著差异。对抗病性指标进行相关性分析,多数菌株的各个抗病指标间都存在显著相关性。通过综合抗性筛选,发现‘珍宝’、‘金沙依拉姆’和‘红玉’为高抗材料;‘詹姆斯格里斯’、‘红夏’‘耍红’、‘伊朗桃苹’‘超等蔷薇’和‘极早红’为高感材料。

轮纹病菌侵染对不同抗性苹果品种膜透性及防御酶的影响

对轮纹病菌Botryosphaeria berengriana f.sp.piricola侵染3个不同抗性苹果品种枝条后的细胞膜透性及防御酶系的变化进行了测定,以分析其与抗性的关系。结果表明,接种后38天内,3个品种电解质渗出率均有先升后降的趋势,鸡冠、国光和富士电解质渗出率变化的峰值分别为8.1%、12.2%和18.4%,抗病品种鸡冠的变化明显低于感病品种富士和国光。接种后35天内,苯丙氨酸解氨酶、超氧化物歧化酶、过氧化物酶和多酚氧化酶也表现为先升后降的趋势,且抗病品种的峰值出现较晚。抗病品种鸡冠的苯丙氨酸解氨酶、超氧化物歧化酶和过氧化物酶活性变化峰值分别为234、50.88U·g-1FW·h-1和14.22U·g-1FW·min-1,高于国光和富士,而多酚氧化酶活性变化的峰值为37.78U·g-1FW·min-1,低于感病品种国光和富士。

苹果种质资源枝干轮纹病抗性评价

将田间自然发病抗性鉴定法与利用苹果轮纹病菌ZZ26人工接种枝条鉴定法相结合,对189份栽培种苹果种质资源进行了苹果轮纹病综合抗性鉴定,并根据抗病性鉴定结果对其进行抗病类型分类和评价。结果表明:不同苹果种质资源抗病性表现存在差异,但参试种质中未发现免疫种质。通过人工接种,189份苹果种质资源的抗病类型可分为:高抗(16个);中抗(75个);中感(81个);高感(17个)。通过田间调查,2012年得到抗病类型3种,即高抗(144个);中抗(44个);中感(1个)。2013年同样是3个抗病类型:高抗(14个);中抗(162个);中感(13个)。两年调查均无高感品种。2017年再次调查,结果显示田间调查与人工接种鉴定结果有随种植年限增加一致率逐渐提高的趋势,2012年为13.23%,2013年为38.62%,2017年则超过一半,达到57.14%。经过综合抗性筛选,最终得到表现一致性较好的高抗种质2份:北之幸和秦冠。

抗病与感病苹果叶片应答轮纹病菌侵染的蛋白质表达差异分析

从‘鸡冠’与‘富士’苹果的杂交后代中选择对轮纹病抗病的材料1-1-24和感病材料1-2-34的叶片为试材,在叶片正面主脉两侧各针刺一处,分别接种长有轮纹病菌(Botryosphaeria berengeriana f.sp.piricola)菌丝和蘸有无菌蒸馏水的PDA培养基饼。通过对接菌前和接菌后24 h的叶片总蛋白进行2-DE分离筛选和质谱检测鉴定,共获得27个差异蛋白,其中9个为胁迫应答蛋白,1个与防御反应相关,17个参与叶绿体光合作用、细胞代谢、核糖体、羧酸等相关合成或未知反应。对β–1,3–葡聚糖酶、酸性内切几丁质酶和AP15基因进行实时定量PCR分析,结果表明:β–1,3–葡聚糖酶和酸性内切几丁质酶是苹果叶片应答轮纹病胁迫的关键蛋白,抗病和感病的苹果叶片在接菌前关键蛋白含量的显著差异可能是导致抗病性不同的原因之一。