柑橘潜叶蛾与柑橘溃疡病的关系研究
发布日期: 2019-06-12 01:13

1.湖北省秭归县植保植检站,秭归 443600;2.秭归县郭家坝镇公共服务中心,秭归 443621;3.湖北省植物保护总站,武汉 430602

  
摘要:为研究柑橘潜叶蛾与柑橘溃疡病的关联关系,于2017年4月-2018年10月,在湖北省秭归县郭家坝镇柑橘溃疡病发生区域,对二者关联关系进行了相关研究。以肉眼和高清相机对田间症状进行观察和症状比对,结果发现,柑橘潜叶蛾与柑橘溃疡病之间存在危害部位的同步性,并观察到溃疡病菌沿潜叶蛾虫道延伸传播的现象;同时发现溃疡病症状时有改变,在病虫高发期,溃疡病病斑常以粉末状症状出现。通过对秭归县20 a的潜叶蛾百叶虫量、溃疡病发生面积及病情指数的数据分析发现,柑橘潜叶蛾与柑橘溃疡病在消长动态上存在年度间和年度内的同步性;对潜叶蛾虫道内的病原菌进行基因鉴定,结果证明潜叶蛾虫道内病原菌即为溃疡病病原菌。柑橘潜叶蛾与柑橘溃疡病的田间交互症状和消长动态上的同步性,揭示了柑橘潜叶蛾对柑橘溃疡病的影响途径,表明了柑橘潜叶蛾是柑橘溃疡病快速扩散、加重发生的重要因子,预示了控制潜叶蛾发生对防治柑橘溃疡病的重要作用。

  
关键词:柑橘潜叶蛾;柑橘溃疡病;危害部位的同步性;消长动态同步性

  
中图分类号:S 436.661

  
Relevance between Phyllocnistis citrellaand citrus canker

  
YIJiping 1XIANG Jin2ZHOU Huazhong 3

  
1.Zigui Plant Protection Stationof Hubei Province,Zigui 443600,China; 2.GuojiabaPublic Service Centeof Hubei Provincer, Zigui 443621,China; 3.General Station of Plant Protection of Hubei Province, Wuhan 430602,China

  
Abstract: To know the relevance betweenPhyllocnistis citrellaand citrus canker, their incidences are investigated from three places (Guojiaba, Shazhen and Meijiahe) in Zigui, Hubei, during April of 2017 to October of 2018. The results indicate that P.citrellaand citrus cankeroccurat the same positionbased on the field observation and symptom comparison. Besides, citrus canker diseases spread along with pathson leaves caused byP.citrella. Meanwhile, the disease symptoms are varied as powdery during the high-incidenceperiodof P.citrella. According to the 20-year-data from Zigui Plant Protection Station(P.citrellaquantity of 100 leaves, occurrence areaof citrus canker and disease index of citrus canker), the results show that the incidence of P.citrellaand citrus cankeris synchronicityof increaseand decline dynamic. Pathogens from the paths caused by P.citrellaare identified as casual pathogen of citrus cankerbased on molecular identification. All the results indicate that P.citrellais an important factor to spread citrus canker disease and to increase its severity, which means that preventing the incidence of P.citrellawill be effective for controlling citrus canker disease.

  
Keywords: Phyllocnistis citrella;citrus canker;synchronicityof incidence position; synchronicityof growth and decline dynamic

  
2016年秋季,宜昌柑橘产区遭受伏旱秋旱的连续为害,历时50余天。长期的高温干旱天气,致使潜叶蛾为害为此前30a历史之最[1]。潜叶蛾为害的严重性突出表现在3个方面,一是发生面积大,范围广:果园发生率100%,秋梢被害95%以上,叶片受害率85%以上,严重程度是1989年叶片受害率11%[2]的8倍;二是虫量大:百叶平均虫量350头,最低150头,最高450头,是2015年百叶虫量的5.25倍;单梢平均虫量30~50头,最高虫量87头;三是叶片损伤严重:在自然损失园,70%的叶片虫道数在3~5条以上,虫道长15 ㎝以上,叶片大部分部位损失,失去光合功能,有的叶片因受害严重而脱落。随着潜叶蛾的大暴发,柑橘溃疡病亦随之加重发生:“截至2016年春,溃疡病疫情波及17个村,疫情面积636.4hm2;2017年秋,疫情波及34 个村,疫情面积866.7hm2,一年内疫情扩大230.3hm2”[3]。同时大量的试验表明,在没有潜叶蛾发生的春季,在综合防控与药剂防治的共同作用下,品改园的溃疡病防治能取得较好的防控效果;相反,在夏秋季节潜叶蛾重发的品改园中,溃疡病防治常出现失控现象。

  
柑橘潜叶蛾能加重柑橘溃疡病发生的说法,并不是空穴来风,早在20世纪50年代就有文献报道。自1953年华南农学院刘秀琼教授首提“柑橘经(潜叶蛾)幼虫为害后,甚易引起溃疡病”[4]观点后,截止到2018年8月,在65 a间,40多位研究人员(只计第一作者)将蛾(潜叶蛾)、病(溃疡病)同语。众多的潜叶蛾论著者将蛾、病同议:1976年,胡益培在撰文中写道:“由于潜叶蛾为害叶片和枝条造成的伤口,溃疡病容易侵染”[5];1980年,白文星等[6]报道:幼虫潜入新梢嫩叶表皮下,取食细胞汁液,形成弯曲虫道,被害叶严重卷起,易脱落,并导致柑橘溃疡病;1993年,华南农业大学何等平等[7]声称:“随着幼虫的生长,隧道延伸,增加了溃疡病等病原菌的入侵”;21世纪后,众多的潜叶蛾研究者不约而同地提到了潜叶蛾对溃疡病的伤口浸染问题[8-18];而且,众多的溃疡病研究者们表明了防蛾控病的观点[19-28]。2014年,Percival等学者,开展了七叶树潜叶蛾((HCLM.栗子矿工蛾))与七叶树溃疡病(丁香假单胞菌. Poe)的交互作用研究[29]。该研究表明:七叶树溃疡病与为害该树的栗子矿工蛾害虫存在一定的关联关系:一是在有栗子矿工蛾存在情况下,七叶树溃疡病危害明显增加,二是在有栗子矿工蛾存在情况下,七叶树体内溃疡病菌抑制霉的活性降低。

  
在论述潜叶蛾、溃疡病的中外文献中,不论是以蛾议病还是以病论蛾,均表明了潜叶蛾对溃疡病的加剧影响。但所有文章在阐述潜叶蛾与溃疡病关系时,均未表明潜叶蛾的影响方式和为害途径。本文以大量的图片和原始数据证实了潜叶蛾对溃疡病的传播和影响,为柑橘溃疡病的防蛾控病技术、嫁前灭菌技术、综合防控技术提供了理论和实践基础。

1材料与方法

1.1试验材料

1)试验地点。随机观察区域:宜昌市内所有的柑橘产区;试验区域:秭归县郭家坝镇郭家坝村杨家垄脐橙园。

  
2)供试果园。①非疫情园:随机挑选无溃疡病发生的柑橘园,观察潜叶蛾单独为害症状。②疫情对比园:随机挑选溃疡病和潜叶蛾混合发生的果园,观察溃疡病单发症状及与潜叶蛾混合发生症状。③系统观察园:固定柑橘品改园,以调查潜叶蛾与溃疡病的发生趋势。供试观察园树龄20 a,原品种为纽荷尔,种植密度2.5 m×3.2 m,面积200 ㎡。2015年秋季嫁接伦晚接穗,2016年春季倒砧,溃疡病发生较重。供试园实施溃疡病综合防治技术,对潜叶蛾不做防治。溃疡病防治措施:冬季清园+合理修剪+配方施肥+药剂防治。药剂防治时间:11月中旬-12月中旬,对果园进行清园处理;4月中旬,春梢喷药1次;夏梢喷药3次,分别于5月中旬、6月上旬、6月下旬进行;秋梢喷药3次,分别于8月中旬、9月上旬、9月下旬进行。药剂为77%硫酸铜钙可湿性粉剂和47%壬菌铜·春雷霉素微乳剂、45%石硫合剂晶体。

 

1.2调查方法

1)田间调查。系统观测潜叶蛾的为害。

  
潜叶蛾百叶虫量调查:在每次梢长12~20 ㎝时,在供试园按东南西北中和重中轻两项因子取样10株,每株按东西南北中5点取样,每点调查2个梢,全数统计100梢的幼虫数,求百叶加权虫量(取整数)。溃疡病病情指数调查:自4月下旬开始,选定5株带菌量较大的树挂牌,并在每株的东南西北中方位标记2梢,分别于梢长约10、15、20 ㎝时全数统计叶片的病情指数。叶分级按陈雪凤等[30]的5级标准进行。病情指数计算方法:病情指数=[∑(各级病叶数×相对级值数)]÷[病叶总数×最高级值数(9)]×100。

2)历史数据查析。2016年之前的潜叶蛾百叶虫量和溃疡病发生面积、病情指数,通过查阅历史档案而获得,并对每相邻的2 a进行加权汇总。

2 结果与分析

2.1潜叶蛾、溃疡病单独发生与混合发生的症状差异

  
1)潜叶蛾单独发生的为害症状。柑橘潜叶蛾以幼虫蛀食柑橘叶片叶肉组织,偶尔也蛀食幼梢和幼果,形成蜿蜒或迂回曲折的虫道。叶片虫道银白色透明,幼梢和幼果虫道呈覆膜式下陷状,同陈春荣[31]描述的症状。前期虫道细窄,多居主叶脉两侧;后期虫道宽广,向叶缘处延伸。幼虫于化蛹前,卷叶边为筒状,做蛹室化蛹。潜叶蛾单发虫道内,少量黑色虫体粪便清晰可见,但不见橙黄色或茶褐色溃疡菌体,虫道的上下表皮一般不见破损。见图1A。

   
2)溃疡病单独为害的症状表现。柑橘溃疡病为害叶片,初期在叶背面出现针头大的黄色油渍状小点[32],病斑稍大后成圆形或椭圆形或联合成不规则形,周围有黄色晕圈,在叶面叶背均有隆起;后期病斑木栓化,凹凸不平;老熟病斑中部呈火山状开裂。枝梢病斑与叶部病斑相似,可深达韧皮部,但周围无黄色晕圈。果实病斑与枝、叶病斑相似,木栓化突起或火山口状开裂更明显,病部仅限于果皮。在没有潜叶蛾发生的柑橘树上,溃疡病病斑都是以单个或多个病斑状形式存在的,不存在粉末状症状,见图1B。

 
A:潜叶蛾单发症状;B:溃疡病单发症状;C:同一叶片上的潜叶蛾单发症状(左)和蛾病同发症状(右);D:溃疡病随潜叶蛾虫道传播,虫道破损;E:粉末状症状。

A: Incidence of Phyllocnistis citrellaonly; B: Incidence of citrus canker only on; C: Incidence of Phyllocnistis citrellaonly and with citrus canker at the same position; D: Citrus canker extends along the pathway of the Phyllocnistis citrella,and the pathway is broken;E:Citrus canker spot like fine powder.

  
3)潜叶蛾与溃疡病混合发生的症状。当潜叶蛾与溃疡病并发时,呈现出二者单发时不具有的特性:一是潜叶蛾虫道内肉眼可见黄色至茶褐色的病斑,而潜叶蛾单发时只见黑褐色的少许粪便。图1C中,在同一叶片中,左右2条虫道充分显现了潜叶蛾单发和与溃疡病混发时不同表现:左虫道白色透明,道内干净无杂物;右虫道颜色橙黄色,道内有明显的菌体病斑;二是潜叶蛾虫道较易破裂,破裂率明显高于潜叶蛾单发之时,见图1D;三是病斑密集、细小,繁殖迅猛,在雨、日交替出现的夏秋季节,叶片上的细小病斑,肉眼看上去好似一层厚厚的细粉覆盖在叶片上,颜色由金黄色到橙黄再到茶褐色,见图1E,与周全胜[19]在2000年的报道相类似——“病斑大小随品种及感病期的不同而不相同,小的只有油菜籽大,大的有蚕豆大。由潜叶蛾传播的溃疡病斑较小,且易连成一片 ”。

  
4)溃疡病菌的检测与培养

  
在柑橘潜叶蛾与柑橘溃疡病混合发生的叶片上,分离、提取致病性病原菌,经培养后长出自然菌落;将在健康植株上,随机选取一个叶片,进行表面消毒后,用手术刀在叶片背面左上角划十字伤口;然后用接种环蘸取活化好的溃疡菌单菌落,在叶片背面左上角及右下角(接种处未划伤)涂上溃疡菌;将接种后的植株放置在自然条件下培养,七天后从叶片正面观察到了溃疡病症状。

A:从潜叶蛾与溃疡病混合发生叶片上提取并培养的溃疡病菌落;B:在叶背面接种后长出的溃疡病斑;C:接种后在叶片正面长出的病斑。

A:bacterialcolonyextracted andgriwing on the leaf with the Phyllocnistis citrellaand citrus canker;B:Canker diseasegrowing on the back of the leafby inoculated;C:Canker diseasegrowing on thefront of the leaf by inoculated.

  图2 柑橘溃疡病菌原接种原始图Fig. 2Resultstobeinoculatedabout citrus canker

2.2潜叶蛾与溃疡病的相关性

  
通过对潜叶蛾和溃疡病的大量的田间症状、发生规律的观察,并对历史数据的分类统计,同时将其与所在地的气象数据进行汇总分析,发现柑橘潜叶蛾与柑橘溃疡病的发生部位和发生趋势之间存在明显的相关性。

  
1)危害部位的相关性。①症状的同位性。在潜叶蛾和溃疡病混发的果园中,二者危害部位相同的样本,很容易被发现。即在同一叶片或枝梢上,受潜叶蛾危害过的部位有溃疡病发生,而未被潜叶蛾危害的部位,则不发生溃疡病。

  

  
图3柑橘潜叶蛾与柑橘溃疡病的同位性实例图组

  
Fig. 3Instance diagrams of Phyllocnistis citrellaand citrus canker occurringat the same position

  
②症状扩展与虫道的同步性。柑橘溃疡病不仅与柑橘潜叶蛾同部位发生,而且还表现出沿潜叶蛾虫道蔓延的现象,病斑走向如同潜叶蛾虫道一样,呈迂回曲折的线型症状。2015年,伊朗作者Mirzaee在潜叶蛾隧道内提取到了柑橘细菌性溃疡病脓疱[33]。

   
自2016年秋季以来,在宜昌柑橘产区,无论橙、柑、橘、柚、柠檬、佛手,只要在有柑橘溃疡病发生的果园或其周围,不难发现潜叶蛾与溃疡病同位为害的叶片和幼梢,即在同一叶片或梢梗上,受潜叶蛾危害的部位,会同时受到溃疡病的为害,没有受到潜叶蛾危害的部位,也不会受到溃疡病的为害。

 

2)消长动态的一致性。通过对秭归县20年的历史资料分析,发现潜叶蛾与溃疡病的发生在不同的年代和同一年不同季节呈现一致的变化趋势。

  ①年度间的同步性。秭归县1998年始见第一溃疡病柑橘园,面积0.01 hm2,至1999年扩散到0.1 hm2。此后每2 a普查1次,截至2017年年底,其发生面积分别为2.3、8.3、24.9、52.9、104.5、165.5、281.4、1 072.0 hm2。同时查阅潜叶蛾1996-2017年历史百叶虫量,对连续2 a虫量进行加权平均,得其每2 a的平均百叶虫量,依次为:8、12、9、13、18、22、25、28、65、80、420头。以潜叶蛾的百叶虫量为主坐标,以溃疡病的年发生面积为次坐标,作趋势折线图,图5结果显示,一是在没有溃疡病年代时,潜叶蛾是存在的,但量小,处于有虫无害状态;二是在有溃疡病发生的年代里,潜叶蛾与溃疡病的发生趋势是同步的。从1998-2015年,潜叶蛾和溃疡病均呈缓慢型上升趋势,2016-2017年间,潜叶蛾虫量猛增,出现大幅度的增殖拐点,溃疡病亦随之同幅增长,表现出极端的一致性。

 

  ②年度内的同步性。对2016-2018年的同时期同类调查数据进行加权平均,溃疡病病情指数依次为:0.8、1.5、2.1、3.4、7.9、12.4、18.2、23.7、31.9、45.5;潜叶蛾自6/12日取得第一次调查数据,以后各次的加权百叶虫量依次为:56、103、170、243、380、450、420、411头。以潜叶蛾的百叶虫量为主坐标,以溃疡病的病情指数为次坐标,作趋势折线图,见图6。图6显示,在没有潜叶蛾发生的春季,溃疡病发生轻;夏秋季,随着潜叶蛾虫量的上升,溃疡病病情指数越来越高。9月潜叶蛾虫量略有下降,溃疡病因前期基数大,严重程度依然居高不下。

 

  

  

  Fig. 4 Incidencesof Phyllocnistis citrellaand citrus canker among years (1996-2017)

  

  图6 柑橘潜叶蛾与柑橘溃疡病年度内消长趋势图

  Fig.6 Incidencesof Phyllocnistis citrellaand citrus canker per year3)远距离同位性。 2017年7月,郭家坝镇楚王井村锁庄坪农户魏启林反映,方圆3 000 m范围内未曾见溃疡病发生的H园,面积0.2 hm2,品种罗伯逊36号,2016年春嫁接为早红脐橙。2016年秋,H园出现轻度溃疡病症状。H园主要害虫为潜叶蛾,危害较重;次要性害虫有柑橘粉虱、蝽蟓、恶性叶甲、潜叶甲等害虫,危害很轻。2017年春,H园整园显现溃疡病症状,且危害较重。2017年11月,在离H园200 m以外0.2 hm2 M园中,发现了唯一一枝溃疡病枝梢。惊奇的是,这枝秋梢严重受到潜叶蛾危害,而未见其他害虫为害痕迹,且清晰地呈现出溃疡病与潜叶蛾的同位性、同轨迹性特征,但未见其他害虫与溃疡病的关联症状。大量观察表明,H、M果园间的疫情远传现象,在现实生产中是可被重复观察到的。

 

3.讨论

  通过大量的田间症状、客观现象、发生规律、关联关系的观察,发现柑橘潜叶蛾与柑橘溃疡病存在不置可否的关联关系。这种关联关系集中体现在4个方面:一是表现在潜叶蛾与溃疡病危害部位上的的同步性,二是表现在溃疡病沿潜叶蛾虫道延展的同轨性,三是表现在年度间和年度内消长规律的同步性,四是空间远距离传播的同步性。基于上述4点,因而提出柑橘潜叶蛾对柑橘溃疡病的携带式传播,至于是否具有寄生性传播有待于进一步研究。

  在没有溃疡病发生的柑橘产区,因潜叶蛾很少危害到果实,柑农对潜叶蛾危害症状已司空见惯,逐步形成了潜叶蛾不伤“大雅”的传统认知,少数柑农甚至把潜叶蛾的危害当作疏梢疏叶对待。针对此种现象,在此呼吁,在柑橘溃疡病非疫区,当潜叶蛾百叶虫量≥200头时,应加强潜叶蛾的防治,因大量的叶片会失去光合功能[2],致使树体缺素严重,翌年春季引起不明原因的落花落果;在柑橘溃疡病疫区,潜叶蛾百叶虫量达到50头应加强防治,同时大力推广防蛾控病意识。

  针对潜叶蛾对溃疡病的传播与感染问题,有人认为只缘于伤口有利于病原菌的入侵而已。本文针对柑橘潜叶蛾传播柑橘溃疡病的置疑性,提出以下两方面的疑问供探讨。(1)潜叶蛾传播溃疡病的方式。假如潜叶蛾对溃疡病不具有寄生性传播,只是一种偶然的接触性传播,为什么在有多种害虫危害的溃疡病疫情园中,只存在潜叶蛾与溃疡病的同位性、同轨性和同消长性,而其它昆虫包括天敌且不存在这种关联性?假如潜叶蛾对溃疡病只是一种偶然的接触传染,在炭疽病、砂皮病、脂点黄斑、附生绿球藻发生严重的果园中,同样存在潜叶蛾的危害,为何不存在潜叶蛾与炭疽病或砂皮病或脂点黄斑病等的关联性?假如潜叶蛾对溃疡病只是一种偶然的接触传播,在一个远离疫情园200m的健康果园中,为何只有唯一1个潜叶蛾危害重的枝梢感染溃疡病。同一园中同样有被柑橘粉虱、蝽蟓、恶性叶甲、潜叶甲等害虫为害的枝梢,为何不见溃疡病与其它昆虫(包括天敌在内)的关联症状?(2)潜叶蛾与溃疡病的关联关系。假如潜叶蛾对溃疡病没有传播性,为何众多有关潜叶蛾的文献都会提到溃疡病,同样众多溃疡病的文献都会提到潜叶蛾?在20世纪中叶的广州,人们也只是感觉柑橘黄龙病与柑橘木虱似乎存在一定的关系,后经近百年的大量研究,才将柑橘木虱传播柑橘黄龙病的猜想变为现实。加强潜叶蛾与溃疡病关联关系的研究已迫在眉睫,特别是潜叶蛾与溃疡病之间如何互作的研究。