中国农学通报2012,28(01):133-137 Chinese Agricultural Science bulletin 柑橘黄龙病病原分化及发生规律研究进展 柏自琴口,周常勇2 (西南大学植物保护学院,重庆400716:2中国农业科学院柑桔研究所,重庆400712) 摘要:由韧皮部难培养细菌( Candidatus Liberibacter spp.)引起的柑橘黄龙病是一种毁灭性柑橘病害 主要综述了柑橘黄龙病菌的特性及种内分化新进展,病害的潜育期、时空动态及病害循环等田间发生特 点,并从寄主植物、传播介体、生存条件等角度对影响病害流行的因素等进行了分析。 关键词:柑橘黄龙病;柑橘木虱;病原;发病特点;流行因素 中图分类号:S436661 文献标志码:A 论文编号:2011-2307 The Research Progress of Citrus Huanglongbing on Pathogen Diversity and Epidemiology Bai Ziqin, Zhou Changyong (College of Plant Protection, Southest University, Chongqing 400716; Citrus Research Institute, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Chongqing 400712) Abstract: Huanglongbing(HLB) is a highly destructive disease to citrus industry. The pathogen, Candidatus Liberibacter spp, is hardly cultured in vitro. This review focused on the lastest research progress in pathoge characteristics and intraspecific differentiations, occurrence features in the field such as incubation perio patial-temporal dynamics, and disease cycle. Then the epidemic factors mainly in terms of host plants, vector and survival condition were discussed Key words: Citrus Huanglongbing: citrus psyllid; pathogen; occurrence features; epidemic factors 0引言 病以来,到2007年为止,在圣保罗州共有200万株病 柑橘黄龙病( Citrus huanglongbing,HLB,是世界柑树被砍除。随着全球气候变暖,黄龙病的媒介昆虫分 橘生产上最具毁灭性的病害之一。该病症状最早在18世布区域逐步扩大,同时种质资源的频繁调运,致使黄龙 纪发现于印度中部地区,被称为梢枯病( dieback严。在中病危害日趋严重。目前中国柑橘黄龙病受害面积已占 国最早是由 Reinking在调查南方经济作物病害时发柑橘总栽培面积80%以上圆。 现,但其发生历史可追溯到更远年代国。 Husain和 研究柑橘黄龙病已有多年历史,主要集中在病原 Nat描述在印度尼西亚旁遮普地区柑橘木虱性质的探索、病害的诊断方法、田间流行规律及防控措 ( Diaphorina citri取食致使树势衰弱的现象,此为柑橘施等方面。近年来随着对病害危害性的重视和分子生 木虱与病害发生关系的首次报道。目前,除地中海盆物学等新兴学科的发展,人们对该病害的起源、病原不 地、西亚、澳洲外,黄龙病已出现在亚洲、非洲、大洋洲、同种群分布特点及遗传多样性、病害田间流行规律及 南美洲和北美洲的近50个国家和地区國。据不完全由此获得的防控经验等都有了新阶段的认识。因此 统计,中国广东、广西和福建等地累计已有4000余万就柑橘黄龙病病原分化的最新硏究情况、病害发生特 株病树因感病被砍除。巴西自2004年首次发现黄龙点及流行规律的研究成果作了综述,为病害的起源、前 基金项目:公益性行业(农业)科研专项“柑桔有害生物种类与发生危害特点研究”(20003004):“柑橘黄龙病和溃疡病综合防控技术研究与示范” (201003067) 第一作者简介:柏自琴,女,1986年出生,重庆铜梁人,硕士,主要从事分子植物病理学研究。通信地址:400712重庆市北碚区歇马镇相桔村15号中 国农业科学院柑桔研究所,E-mail: baiziqin.l163com 通讯作者:周常勇,男,1965年出生,湖南安仁人,研究员,博士生导师,博士,主要从事分子植物病理学研究。通信地址:400712重庆市北碚区歇马镇 柑桔村15号中国农业科学院柑桔研究所,Tel:023-68349007,E-mal:changyong@hotmail.com 收稿日期:2011-08-10,修回日期:2011-10-19
0 引言 柑橘黄龙病(Citrus Huanglongbing, HLB)，是世界柑 橘生产上最具毁灭性的病害之一。该病症状最早在18世 纪发现于印度中部地区，被称为梢枯病(dieback)[1] 。在中 国最早是由Reinking[2] 在调查南方经济作物病害时发 现，但其发生历史可追溯到更远年代[3] 。Husain 和 Nath[4] 描 述 在 印 度 尼 西 亚 旁 遮 普 地 区 柑 橘 木 虱 (Diaphorina citri)取食致使树势衰弱的现象，此为柑橘 木虱与病害发生关系的首次报道。目前，除地中海盆 地、西亚、澳洲外，黄龙病已出现在亚洲、非洲、大洋洲、 南美洲和北美洲的近50个国家和地区[5-6] 。据不完全 统计，中国广东、广西和福建等地累计已有4000余万 株病树因感病被砍除。巴西自2004年首次发现黄龙 病以来[7] ，到2007年为止，在圣保罗州共有200万株病 树被砍除。随着全球气候变暖，黄龙病的媒介昆虫分 布区域逐步扩大，同时种质资源的频繁调运，致使黄龙 病危害日趋严重。目前中国柑橘黄龙病受害面积已占 柑橘总栽培面积80%以上[8] 。 研究柑橘黄龙病已有多年历史，主要集中在病原 性质的探索、病害的诊断方法、田间流行规律及防控措 施等方面。近年来随着对病害危害性的重视和分子生 物学等新兴学科的发展，人们对该病害的起源、病原不 同种群分布特点及遗传多样性、病害田间流行规律及 由此获得的防控经验等都有了新阶段的认识。因此， 就柑橘黄龙病病原分化的最新研究情况、病害发生特 点及流行规律的研究成果作了综述，为病害的起源、前 基金项目：公益性行业（农业）科研专项“柑桔有害生物种类与发生危害特点研究”(200903004)；“柑橘黄龙病和溃疡病综合防控技术研究与示范” (201003067)。 第一作者简介：柏自琴，女，1986年出生，重庆铜梁人，硕士，主要从事分子植物病理学研究。通信地址：400712 重庆市北碚区歇马镇柑桔村15号 中 国农业科学院柑桔研究所，E-mail：baiziqin.111@163.com。 通讯作者：周常勇，男，1965年出生，湖南安仁人，研究员，博士生导师，博士，主要从事分子植物病理学研究。通信地址：400712 重庆市北碚区歇马镇 柑桔村15号 中国农业科学院柑桔研究所，Tel：023-68349007，E-mail：changyong@hotmail.com。 收稿日期：2011-08-10，修回日期：2011-10-19。 柑橘黄龙病病原分化及发生规律研究进展 柏自琴1,2 ，周常勇2 （1 西南大学植物保护学院，重庆 400716；2 中国农业科学院柑桔研究所，重庆 400712） 摘 要：由韧皮部难培养细菌(Candidatus Liberibacter spp.)引起的柑橘黄龙病是一种毁灭性柑橘病害。 主要综述了柑橘黄龙病菌的特性及种内分化新进展，病害的潜育期、时空动态及病害循环等田间发生特 点，并从寄主植物、传播介体、生存条件等角度对影响病害流行的因素等进行了分析。 关键词：柑橘黄龙病；柑橘木虱；病原；发病特点；流行因素 中图分类号：S436.661 文献标志码：A 论文编号：2011-2307 The Research Progress of Citrus Huanglongbing on Pathogen Diversity and Epidemiology Bai Ziqin1,2 , Zhou Changyong2 ( 1 College of Plant Protection, Southwest University, Chongqing 400716; 2 Citrus Research Institute, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Chongqing 400712) Abstract: Huanglongbing (HLB) is a highly destructive disease to citrus industry. The pathogen, Candidatus Liberibacter spp., is hardly cultured in vitro. This review focused on the lastest research progress in pathogen characteristics and intraspecific differentiations, occurrence features in the field such as incubation period, spatial-temporal dynamics, and disease cycle. Then the epidemic factors mainly in terms of host plants, vector and survival condition were discussed. Key words: Citrus Huanglongbing; citrus psyllid; pathogen; occurrence features; epidemic factors 中国农学通报 2012,28(01):133-137 Chinese Agricultural Science Bulletin
中国农学通报htp:/www.casb.org.cn 期精确预测及防控措施的运用提供理论依据。 用滑动相关分析推测出黄龙病的潜育期为6~18个 1病原研究 月。病害潜育期影响着病情的调査,摸淸潜育期范围, 1.1分类地位及特性 有助于病害发展趋势预测及控制措施的制定。 柑橘黄龙病病原属暂定的韧皮部杆菌属2.2时间动态 ( Candidatus Liberibacter)。根据病原在16 S rDNA及β 柑橘黄龙病为积年流行病害,与其他多年生果树 操纵子基因序列上的差异,将其分为3个种,即亚洲种病害相比,黄龙病流行速度相当迅速。在生产上,人为 (CaL. asiaticus)、非洲种(CaL. africanus)和美洲种病害控制措施的介入使得病情往往难以到达渐近线水 (CaL. americanυs)岄。黄龙病亚洲种和美洲种属耐平,因此指数增长模型、逻辑斯蒂模型和龚珀兹模型都 热型,由亚洲柑橘木虱(Dcim传播,分别在22~24℃可以用来描述病情发展。黄龙病的增长速率受到 和27~32℃均可发病;非洲种则属热敏感型,由非洲柑寄主、病源量、介体种群数量、果园发病史和环境条件 橘木虱( Trioza erytreae)传播,在22~24℃病症严重 等诸多因素影响,所以病害发展至渐近线水平的时间 30℃以上症状减轻或消失。美洲种仅限于巴西的圣保范围较大,有报道称可从3年变化到13年即 罗州和米纳斯吉拉斯州,近年来在巴西,美洲种的发生 研究发现,当对田间病株和虫媒不采取任何控制 率愈来愈低叫,有被亚洲种取代的趋势。 措施时,3年生以上的果园发病率可在3~5年内达到甚 1.2种内分化 至超过50%;而相对于在老龄果园,病害增长则较 先前对黄龙病菌种内分化的研究靶标着力于16S缓,一般在5年内甚至更长的时间里都难以达到这样 rDNA、B操纵子及外膜蛋白(omp)等基因,但所发现的的发病率叫。 差异并不显著。柑橘黄龙病菌亚洲株系Psy62全2.3空间分布 基因组序列测定的完成叫,为种内分化研究提供了更 通过绘制广东汕头地区果园内黄龙病树分布图发 多可供选择的基因组位点,其中,串联重复位点和原噬现,病树在田间趋向于朝同一方向聚集,南北方向的病 菌体成为当前研究病原菌遗传多态性的热点。株率为77.9%,高于东西方向的444%,且分布方向与 Tomimura等門对东南亚各国黄龙病亚洲种噬菌体型果园的朝向及园内交通要道走向一致叫;广西柳州市 DNA聚合酶基因遗传多态性分析的结果表明不同菌园艺场的病树分布图显示,病树扩展并非向原来病树 株在该位点上多态性丰富。随后Chen等对1个具有区的四周扩散,而是沿边缘线扩展,病害田间发病中心 串联重复的基因位点分析发现广东和佛罗里达两地亚不明显。这说明,病树在田间存在一种边缘分布效 洲种菌株的差异明显,同时认为佛罗里达黄龙病的基应,此效应在法国留尼汪岛、巴西和佛罗里达等病区中 因型与其地理分布有关。Lu等門利用原噬菌体末端也得到了验证。在发生黄龙病的果园中,公路、池 酶基因对云南和广东的病原菌多态性进行评估,表明塘、灌溉用河道等地貌特征使植株的分布存在不连续 这2个不同地理来源的病菌种群在该基因上的检测频性,它们起到一种分界面作用,使边缘效应成为可能 率显著不同。近日,王雪峰四从亚洲种基因组中筛选 Gottwald等研究亦发现,果园中距离起分界面作用 出21个具有株系差异特性的位点,丰富了当前用于亚的未种植区越远,病树密度骤减,病害梯度符合反向幂 洲种遗传多样性研究的基因组位点。目前,美洲种的次函数( nverse power function,IPF)模型。 全基因组序列测定工作已基本完成,序列对比发现,与24病害循环 亚洲种在诸多位点上存在差异。柑橘黄龙病病菌种群 黄龙病病菌在病株和柑橘木虱体内越冬,通过柑 分化研究将为黄龙病起源、流行等硏究提供更多证据。橘木虱在田间近距离传播。作物在田间往往不是大片 2发病特点 连续种植,这种不连续性通过影响柑橘木虱的活动从 2.1潜育期 而影响病害空间分布。柑橘木虱从果园外飞入时,优 黄龙病潜育期的影响因素较多,其变化范围可由先停靠在果园边缘或是分界面上的植株取食,当食源 几个月到几年。在佛罗里达7~10年的果园,要想使防不足时,则被迫飞向果园内部取食,从而使病害的再次 除木虱和砍除病树等措施表现出明显效果,期间至少传播得以发生。因此,柑橘木虱在边缘传播病害的概 需要2~2.5年来砍除之前因未表现症状而累积的病率更大,有研究者据此提出在规划果园时应尽量保证 树。这表明果园内病害的潜育期至少应为1~2.5年。大片种植,使园内留存的未种植区域面积最小化。按 幼龄果园在定植后6~12个月内就可显症,表明长势此方法种植,柑橘木虱则不断入侵外缘植株,便可通过 旺、树冠体积较小的幼树潜育期较短。谢钟琛等悶应不断地移除外缘病树并补种的方法来保障外缘缓冲区
中国农学通报 http://www.casb.org.cn 期精确预测及防控措施的运用提供理论依据。 1 病原研究 1.1 分类地位及特性 柑 橘 黄 龙 病 病 原 属 暂 定 的 韧 皮 部 杆 菌 属 (Candidatus Liberibacter)。根据病原在16S rDNA及β- 操纵子基因序列上的差异，将其分为3个种，即亚洲种 (Ca. L. asiaticus)、非洲种(Ca. L. africanus)和美洲种 (Ca. L. americanus)[9-13] 。黄龙病亚洲种和美洲种属耐 热型，由亚洲柑橘木虱(D. citri)传播，分别在 22~24℃ 和27~32℃均可发病；非洲种则属热敏感型，由非洲柑 橘木虱(Trioza erytreae)传播，在 22~24℃病症严重， 30℃以上症状减轻或消失。美洲种仅限于巴西的圣保 罗州和米纳斯吉拉斯州，近年来在巴西，美洲种的发生 率愈来愈低[14] ，有被亚洲种取代的趋势。 1.2 种内分化 先前对黄龙病菌种内分化的研究靶标着力于16S rDNA、β-操纵子及外膜蛋白(omp)等基因，但所发现的 差异并不显著[15-23] 。柑橘黄龙病菌亚洲株系 Psy62 全 基因组序列测定的完成[24] ，为种内分化研究提供了更 多可供选择的基因组位点，其中，串联重复位点和原噬 菌 体 成 为 当 前 研 究 病 原 菌 遗 传 多 态 性 的 热 点 。 Tomimura 等[21] 对东南亚各国黄龙病亚洲种噬菌体型 DNA聚合酶基因遗传多态性分析的结果表明不同菌 株在该位点上多态性丰富。随后Chen等[25] 对1个具有 串联重复的基因位点分析发现广东和佛罗里达两地亚 洲种菌株的差异明显，同时认为佛罗里达黄龙病的基 因型与其地理分布有关。Liu等[26] 利用原噬菌体末端 酶基因对云南和广东的病原菌多态性进行评估，表明 这2个不同地理来源的病菌种群在该基因上的检测频 率显著不同。近日，王雪峰[27] 从亚洲种基因组中筛选 出21个具有株系差异特性的位点，丰富了当前用于亚 洲种遗传多样性研究的基因组位点。目前，美洲种的 全基因组序列测定工作已基本完成，序列对比发现，与 亚洲种在诸多位点上存在差异。柑橘黄龙病病菌种群 分化研究将为黄龙病起源、流行等研究提供更多证据。 2 发病特点 2.1 潜育期 黄龙病潜育期的影响因素较多，其变化范围可由 几个月到几年。在佛罗里达7~10年的果园，要想使防 除木虱和砍除病树等措施表现出明显效果，期间至少 需要 2~2.5 年来砍除之前因未表现症状而累积的病 树。这表明果园内病害的潜育期至少应为 1~2.5 年。 幼龄果园在定植后 6~12 个月内就可显症，表明长势 旺、树冠体积较小的幼树潜育期较短[6] 。谢钟琛等[28] 应 用滑动相关分析推测出黄龙病的潜育期为 6~18 个 月。病害潜育期影响着病情的调查，摸清潜育期范围， 有助于病害发展趋势预测及控制措施的制定。 2.2 时间动态 柑橘黄龙病为积年流行病害，与其他多年生果树 病害相比，黄龙病流行速度相当迅速。在生产上，人为 病害控制措施的介入使得病情往往难以到达渐近线水 平，因此指数增长模型、逻辑斯蒂模型和龚珀兹模型都 可以用来描述病情发展[29-31] 。黄龙病的增长速率受到 寄主、病源量、介体种群数量、果园发病史和环境条件 等诸多因素影响，所以病害发展至渐近线水平的时间 范围较大，有报道称可从3年变化到13年[32-34] 。 研究发现，当对田间病株和虫媒不采取任何控制 措施时，3年生以上的果园发病率可在3~5年内达到甚 至超过50%[32,35] ；而相对于在老龄果园，病害增长则较 缓，一般在5年内甚至更长的时间里都难以达到这样 的发病率[34,36] 。 2.3 空间分布 通过绘制广东汕头地区果园内黄龙病树分布图发 现，病树在田间趋向于朝同一方向聚集，南北方向的病 株率为77.9%，高于东西方向的44.4%，且分布方向与 果园的朝向及园内交通要道走向一致[34] ；广西柳州市 园艺场的病树分布图显示，病树扩展并非向原来病树 区的四周扩散，而是沿边缘线扩展，病害田间发病中心 不明显[37] 。这说明，病树在田间存在一种边缘分布效 应，此效应在法国留尼汪岛、巴西和佛罗里达等病区中 也得到了验证[32-38] 。在发生黄龙病的果园中，公路、池 塘、灌溉用河道等地貌特征使植株的分布存在不连续 性，它们起到一种分界面作用，使边缘效应成为可能。 Gottwald 等[39] 研究亦发现，果园中距离起分界面作用 的未种植区越远，病树密度骤减，病害梯度符合反向幂 次函数(Inverse Power Function, IPF)模型。 2.4 病害循环 黄龙病病菌在病株和柑橘木虱体内越冬，通过柑 橘木虱在田间近距离传播。作物在田间往往不是大片 连续种植，这种不连续性通过影响柑橘木虱的活动从 而影响病害空间分布。柑橘木虱从果园外飞入时，优 先停靠在果园边缘或是分界面上的植株取食，当食源 不足时，则被迫飞向果园内部取食，从而使病害的再次 传播得以发生。因此，柑橘木虱在边缘传播病害的概 率更大，有研究者据此提出在规划果园时应尽量保证 大片种植，使园内留存的未种植区域面积最小化。按 此方法种植，柑橘木虱则不断入侵外缘植株，便可通过 不断地移除外缘病树并补种的方法来保障外缘缓冲区 · 134 ·
柏自琴等:柑橘黄龙病病原分化及发生规律研究进展 的功能。 Gottwald等计算出柑橘木虱活动的范围通定会为病害的防控提供更多途径。如致力于定量流行 常在24~50m之间; bassanezi等运用马尔可夫链蒙病学硏究,确定虫媒控制与砍除病树分别对延缓病害 特卡尔理论( Markov chain monte Carlo,MCM)证实蔓延的贡献率;研究病原/媒介/寄主的相互关系,寻找 柑橘木虱初次侵染对再次侵染的重要性;并运用离散新的防治策略:借助现代分子生物学技术,研究病原遗 傅里叶变换( Discrete fourier transfor,DFI)证实在台传变异,为病害的起源及流行发展提供线索及依据;研 风,热带风暴等因素的作用下柑橘木虱可进行远距离究病原致病机理并寻找抗耐黄龙病基因,开展相关抗 传播。柑橘木虱45龄若虫及成虫叫经7天左右的潜病育种研究,可能为治理黄龙病问题找到归宿 伏期凹后可传播病原菌,1~3龄若虫及卵则不能传播黄 龙病菌。病害的远距离扩散通过带病苗木和接穗传 参考文献 播;种子传病尚未得到证实。 [1 Capoor S P. Decline of citrus trees in India]. Bulletin National 3发病因素 Institute of Science India, 1963(24): 48-64 3.1寄主感病性 [2] Reinking O A. Diseases of economic plants in southern China) 柑橘黄龙病菌主要为害柑橘属( Citrus spp)、枳属 Philippine Agricultural, 1919(8): 109-13 [3]林孔湘柑桔黄梢(黄龙)病研究-关于病原的探讨门植物病理学 ( Poncitrus trifoliata)和金柑属( ( Fortunella spp.)植物。其 报,1956,2(1):13-42. 中宽皮桔类、橙类最为敏感,柚类次之,枳及其杂种较 Husain MA,NahD. The Citrus psylla:( Diaphorina Citri;Kuw) 为耐病,尚未发现抗病柑橘品种。各种树龄柑橘树 Psyllidae: Homoptera[M]. Government of India Central 均能感病,其中6年生以下的幼树最为敏感,主要由于 Publication Branch, 1927 幼树抽梢多,有利于柑橘木虱繁殖,同时树冠小,病 ve J M. Huanglongbing: a destructive, century-old disease of citrus[P]. Journal of Plant 菌在树体内运转也较快。 3.2侵染源和传播介体 [6 Gottwald T R Current epidemiological understanding of citrus 病树或病苗的存在及其数量的多少是黄龙病流 huanglongbing]. Annual Review of Phytopathology, 2010(48) 行的首要因素。一般来说,果园病株率超过10%,如果 传病木虱数量较大,病害将严重发生,并在2-3年内蔓[7 Coletta-Filho H D. argon M,Takita M A, et al. First Report of the 延至整个果园n。因为病树抽梢无规律,抽梢次数多 Causal Agent of Huanglongbing ( Candidatus Liberibacter asiaticus)in Brazil]. Plant disease, 2004, 88(12): 1382-1382 于健树,木虱在其上发生代数较多,故病害发展较图范国成刘波吴如健等中国相橘黄龙病研究0年福建农业 快 学报,2009,24(2)180-190 3.3生态条件及田间管理 木虱若虫生活适温为20~30℃,适宜湿度为43%~ non-cultured, bacterial-like organism associated with citrus 75%,雌成虫产卵量与日照强度和时间呈正相关两 greening disease contains the nusG-rplKAJL-rpoBC gene cluster 春季为抽梢、开花和结果的定式季节,具备提供稳定食 and the gene for a bacteriophage type DNa polymerase]. Current Microbiology, 1993, 26(3): 161-166 源与繁殖气候的双重有利因素,故春早气候有助于木[10 Jagoueix S, Bove J M. Gamier M. The phloem-limited bacterium of 虱种群建立。极端高温和极端低温对木虱种群不利, greening disease of citrus is a member of the alpha subdivision of 而零下温度对控制木虱春季种群数量有重要作用。 the Proteobacteria[J]. International Journal of Systematic and 暴雨的冲刷能显著降低木虱虫口密度。而高纬度与高 Evolutionary Microbiology, 1994, 44(3): 379 海拔生态环境限制了木虱生存,其中,纬度的影响较海 I Planet P. Jagoueix S, Bove J M, et al. Detection and haracterization of the African citrus greening Liberobacter by 拔更为明显。栽培管理措施能制约木虱种群数量, ing of 肥、水及抽梢管理好的果园嫩梢老熟速度快,且抽梢 operon[]. Current Microbiology, 1995, 30(3): 137-14 致,木虱取食机会减少,病害发展速度延缓。 [12] Garnier M, Jagoueix-Eveillard S, Cronje P R, et al. Genomic 4展望 haracterization of a Liberibacter present in an omament 柑橘黄龙病病菌的分离培养一直是黄龙病研究的 rutaceous tree, Calodendrum capense, in the Western Cape Province 瓶颈,国内外陆续有黄龙病病菌成功培养的报道 of South Africa. Proposal of'Candidatus Liberibacter africanus ubsp. capensis U]. International Journal of Systematic and 但均存在较大争议。因此,目前仍对其病原菌生理生 Evolutionary Microbiology, 2000, 50(6): 2119 化特性知之甚少,这使得筛选有效药剂的工作进展缓[13] do carmo teixeira d, Luc danet, Eveillard s,eta.cuns 慢。然而,随着针对柑橘黄龙病各项研究的不断深入
柏自琴等：柑橘黄龙病病原分化及发生规律研究进展 的功能。Gottwald等[6] 计算出柑橘木虱活动的范围通 常在 24~50 m 之间；Bassanezi 等[40] 运用马尔可夫链蒙 特卡尔理论(Markov Chain Monte Carlo，MCMC)证实 柑橘木虱初次侵染对再次侵染的重要性；并运用离散 傅里叶变换(Discrete Fourier Transform，DFT)证实在台 风，热带风暴等因素的作用下柑橘木虱可进行远距离 传播。柑橘木虱4~5龄若虫及成虫[41] 经7天左右的潜 伏期[42] 后可传播病原菌，1~3龄若虫及卵则不能传播黄 龙病菌。病害的远距离扩散通过带病苗木和接穗传 播；种子传病尚未得到证实[43] 。 3 发病因素 3.1 寄主感病性 柑橘黄龙病菌主要为害柑橘属(Citrus spp.)、枳属 (Poncitrus trifoliata)和金柑属(Fortunella spp.)植物。其 中宽皮桔类、橙类最为敏感，柚类次之，枳及其杂种较 为耐病，尚未发现抗病柑橘品种[44] 。各种树龄柑橘树 均能感病，其中6年生以下的幼树最为敏感，主要由于 幼树抽梢多，有利于柑橘木虱繁殖[45] ，同时树冠小，病 菌在树体内运转也较快。 3.2 侵染源和传播介体 病树或病苗的存在及其数量的多少是黄龙病流 行的首要因素。一般来说，果园病株率超过10%，如果 传病木虱数量较大，病害将严重发生，并在2~3年内蔓 延至整个果园[46-47] 。因为病树抽梢无规律，抽梢次数多 于健树，木虱在其上发生代数较多[48] ，故病害发展较 快。 3.3 生态条件及田间管理 木虱若虫生活适温为20~30℃，适宜湿度为43%~ 75%，雌成虫产卵量与日照强度和时间呈正相关[49] 。 春季为抽梢、开花和结果的定式季节，具备提供稳定食 源与繁殖气候的双重有利因素，故春旱气候有助于木 虱种群建立。极端高温和极端低温对木虱种群不利， 而零下温度对控制木虱春季种群数量有重要作用[50] 。 暴雨的冲刷能显著降低木虱虫口密度。而高纬度与高 海拔生态环境限制了木虱生存，其中，纬度的影响较海 拔更为明显[28] 。栽培管理措施能制约木虱种群数量， 肥、水及抽梢管理好的果园嫩梢老熟速度快，且抽梢一 致，木虱取食机会减少，病害发展速度延缓。 4 展望 柑橘黄龙病病菌的分离培养一直是黄龙病研究的 瓶颈，国内外陆续有黄龙病病菌成功培养的报道[51-54] ， 但均存在较大争议。因此，目前仍对其病原菌生理生 化特性知之甚少，这使得筛选有效药剂的工作进展缓 慢。然而，随着针对柑橘黄龙病各项研究的不断深入， 定会为病害的防控提供更多途径。如致力于定量流行 病学研究，确定虫媒控制与砍除病树分别对延缓病害 蔓延的贡献率；研究病原/媒介/寄主的相互关系，寻找 新的防治策略；借助现代分子生物学技术，研究病原遗 传变异，为病害的起源及流行发展提供线索及依据；研 究病原致病机理并寻找抗/耐黄龙病基因，开展相关抗 病育种研究，可能为治理黄龙病问题找到归宿。 参考文献 [1] Capoor S P. Decline of citrus trees in India[J]. Bulletin National Institute of Science India, 1963(24):48-64. [2] Reinking O A. Diseases of economic plants in southern China[J]. Philippine Agricultural,1919(8):109-135. [3] 林孔湘. 柑桔黄梢(黄龙)病研究-关于病原的探讨[J].植物病理学 报,1956,2(1):13-42. [4] Husain M A, Nath D. The Citrus Psylla: (Diaphorina Citri, Kuw.) Psyllidae: Homoptera[M]. Government of India Central Pubilication Branch,1927. [5] Bové J M. Huanglongbing: a destructive, newly-emerging, century-old disease of citrus[J]. Journal of Plant Pathology,2006 (88):7-37. [6] Gottwald T R. Current epidemiological understanding of citrus huanglongbing[J]. Annual Review of Phytopathology,2010(48): 119-139. [7] Coletta-Filho H D, Targon M, Takita M A, et al. First Report of the Causal Agent of Huanglongbing (‘Candidatus Liberibacter asiaticus’) in Brazil[J]. Plant disease,2004,88(12):1382-1382. [8] 范国成,刘波,吴如健,等. 中国柑橘黄龙病研究30年[J].福建农业 学报,2009,24(2):180-190. [9] Villechanoux S, Garnier M, Renaudin J, et al. The genome of the non-cultured, bacterial-like organism associated with citrus greening disease contains the nusG-rplKAJL-rpoBC gene cluster and the gene for a bacteriophage type DNA polymerase[J]. Current Microbiology,1993,26(3):161-166. [10] Jagoueix S, Bové J M, Garnier M. The phloem-limited bacterium of greening disease of citrus is a member of the alpha subdivision of the Proteobacteria[J]. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology,1994,44(3):379. [11] Planet P, Jagoueix S, Bové J M, et al. Detection and characterization of the African citrus greening Liberobacter by amplification, cloning, and sequencing of the rplKAJL-rpoBC operon[J]. Current Microbiology,1995,30(3):137-141. [12] Garnier M, Jagoueix-Eveillard S, Cronje P R, et al. Genomic characterization of a Liberibacter present in an ornamental rutaceous tree, Calodendrum capense, in the Western Cape Province of South Africa. Proposal of‘Candidatus Liberibacter africanus subsp. capensis’[J]. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology,2000,50(6):2119. [13] do Carmo Teixeira D, Luc Danet J, Eveillard S, et al. Citrus huanglongbing in São Paulo State, Brazil: PCR detection of the · 135 ·
中国农学通报htp:/www.casb.org.cn Candidatus Liberibacter species associated with the disease J]. [29] Bassanezi R B, Bergamin Filho A, Amorim L, et al. Epidemiology Molecular and Cellular Probes, 2005, 19(3): 173-179 of Huanglongbing in Sao Paulo[C]. Proceeding of Huanglongbing [14] Lopes $A, Rare G F, WulffNA, et al. Epidemia de huanglongbing Greening International Workshop, Ribeirao Preto, 2006: 14-21 (greening) no Estado de Sao Paulo: provavel influencia da 30 Gottwald T R, Aubert B, Zhao x Y. Preliminary analysis of Citrus temperatura e das diferengas em transmissibilidade dos patogenos na evolucao da donga[C]. Proceeding of Workshop sobre China and French Reunion Island]. Phytopathology, 1989, 79(6) Epidemiologia de donya de plantas, Campos do Jordao, Sao 687-69 Paulo. Brazil. 2007: 69-76 31]Gottwald T R, Irey M, Gast T, et al. Spatio-temporal analysis of an [15]孔维文,邓晓玲梁志慧等.柑桔黄龙病病原DNA片段的克隆及 HLB epidemic in Florida and implications for future spread(c). 序列分析[植物病理学报2000301):71-75 Proceeding of 17h Conference of the International Organization of [16]丁芳洪霓钟云,等中国柑橘黄龙病病原16 S IDNA序列研究凹 Citrus Virologists( Online available ) Reiverside, CA 2010 园艺学报2008,35(5):649-654 32] Bassanezi R B, Bergamin-Filho A, Amorim L, et al. Epidemiology [17 Deng X, Chen J, Feng Z, et al. Identification and characterization of of Huanglongbing in Sao Paulo[ C]. Proceeding of Huanglongbing Huanglongbing bacterium in pummelo from multiple locations Green Intemational Workshop, Ribeirao Preto, Brazil. 2006 in Guangdong, P.R. China[J]. Plant disease, 2008, 92(4): 513-518 33]Gottwald TR, da grasca J, Bassanezi R Citrus huanglongbing: the [18 Subandiyah S, Iwanami T, Tsuyumu S, et al. Comparison of 16s athogen and its impact. Plant Health Progress, Plant rDNA and 16S/23S intergenic region sequences among citrus Management Network, 20( greening organisms in Asiap]. Plant disease, 2000, 84(1): 15-18 34 Gottwald TR, Aubert B, Huang K L. Spatial pattern analysis of [19] Teixeira D, Eveillard S, Sirand-Pugnet P, et al. The citrus greening in Shantou, China[C]. Proceeding of 11"Conference tufB-secE-nusG-rplKAJL-rpoB gene cluster of the liberibacters: of the International Organization of Citrus virologists. Reiverside Journal of Systematic and Evolutionary Microbiol 8, 58(6): [35 Gatineau F, Loc H T, Tuyen N D, et al. Effects of two insecticide 1414-1421 practices on population dynamics of Diaphorina citn and huanglongbing incidence in south Vietnam[C] Proceedings of Candidatus Liberibacter asiaticus, based on the omp Huanglongbing Green International Workshop, Ribeirao Preto, sequence] Applied and Environmental Microbiology, 2005, 71(11) Brazi.2006:110 36] Aubert B, Sabine A, Geslin P, et al. Epidemiology of the greening [21] Tomimura K, Miyata S, Furuya N, et al. Evaluation of Genetic disease in Reunion Island before and after the biological control of Diversity Among Candidatus Liberibacter asiaticus Isolates the African and Asian citrus psyllas[C). Proceeding of Intemational Collected in Southeast Asia[J]. Phytopathology, 2009, 99(9) Society of Citricult, 1984(1): 440-442 [3刀]广西柑桔黄龙病研究小组.1964年广西柑桔黄龙病调查、复查总 [22] Hu w, Wang X, Zhou Y, et al. Diversity of the omp gene in 结[R1965内部资料 Candidatus Liberibacter asiaticus' in China]. Journal of Plant [38 Aubert B, Grisoni M, Villemin M, et al. A case study of Pathology2011,93(1)211-214 huanglongbing(greening)control in Reunion[C]. Proceeding of 13 [2习]娄兵海.中国八省柑桔黄龙病病原菌种类和种内分化的初步研究 Conference of the International Organization of Citrus virologists, D],重庆:西南大学植物保护学院2008 1996:276-278 [24] Duan Y, Zhou L, Hall D G, et al. Complete genome sequence of [39] Gottwald TR, Irey M, Gast T The plantation edge effect of HLB: a trus Huanglongbing bacterium, Candidatus Liberibacter asiaticus geostatistical analysis[C]. Proceedings of the International Research obtained through metagenomics[]. Molecular Plant-Microbe Conference on Huanglongbing, Orlando, 2008: 305-308 [40]Bassanezi R B, Busato L, Bergamin Filho A, et al. Preliminary [25]Chen J, Deng X, Sun X, et al. Guangdong and Florida Populations spatial pattern analysis of Huanglongbing in Sao Paulo, Brazilcl. of Candidatus Liberibacter asiaticus" Distinguished by a Genomic Proceedings of the 16"Conference of the International Organization Locus with Short Tandem Repeats]. Phytopathology, 2010, 100(6): of Citrus Virologists, Riverside, CA. 2005: 341-55 567-572 [41] Roistacher C N. Techniques for biological detection of specific 26] Liu R, Zhang P, Pu X, et al. Analysis of a prophage gene frequency citrus graft transmissible diseases[J]. FAO, Rome, 1991(286): 35-45 revealed population variation of Candidatus Liberibacter asiaticus [42 Chianglin H. Multiplicationand distribution of Candidate wo geographically distinct citrus growing provinces in China liberibacter asiaticus. the bacterium causing huanglongbing in citrus Plant disease,2011,95(4):431-43 psyllid (Diaphoria citri Kuwayama)[D]. Taiwan: National Taiwan [2刀王雪峰.基于基因组多位点比对的柑橘黄龙病病原菌遗传多态性 University, 2005 及种群分化研究[D]重庆:西南大学植物保护学院201l [43] Hartung JS, States U, Pathol M P, et al. Evidence for Transmission [28]谢钟琛,李健,施清等福建省柑橘黄龙病危害及其流行规律研究 of Candidatus Liberibacter asiaticus Through Citrus Seed Taken 中国农业科学200942(11)3888389 from Affected Fruit. Plant disease, 2010, 94(10): 1200-1205
中国农学通报 http://www.casb.org.cn ‘Candidatus Liberibacter’species associated with the disease[J]. Molecular and Cellular Probes,2005,19(3):173-179. [14] Lopes S A, Frare G F, Wulff N A, et al. Epidemia de huanglongbing (greening) no Estado de São Paulo: provável influência da temperatura e das diferenças em transmissibilidade dos patógenos na evolução da doença[C]. Proceeding of Workshop sobre Epidemiologia de Doença de Plantas, Campos do Jordão, São Paulo, Brazil,2007:69-76. [15] 孔维文,邓晓玲,梁志慧,等. 柑桔黄龙病病原DNA片段的克隆及 序列分析[J].植物病理学报,2000,30(1):71-75. [16] 丁芳,洪霓,钟云,等.中国柑橘黄龙病病原16S rDNA序列研究[J]. 园艺学报,2008,35(5):649-654. [17] Deng X, Chen J, Feng Z, et al. Identification and characterization of the Huanglongbing bacterium in pummelo from multiple locations in Guangdong, P.R. China[J]. Plant disease,2008,92(4):513-518. [18] Subandiyah S, Iwanami T, Tsuyumu S, et al. Comparison of 16S rDNA and 16S/23S intergenic region sequences among citrus greening organisms in Asia[J]. Plant disease,2000,84(1):15-18. [19] Teixeira D, Eveillard S, Sirand-Pugnet P, et al. The tufB-secE-nusG-rplKAJL-rpoB gene cluster of the liberibacters: sequence comparisons, phylogeny and speciation[J]. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology,2008,58(6): 1414-1421. [20] Bastianel C, Garnier-Semancik M, Renaudin J, et al. Diversity of ‘Candidatus Liberibacter asiaticus’, based on the omp gene sequence[J]. Applied and Environmental Microbiology,2005,71(11): 6473-6478. [21] Tomimura K, Miyata S, Furuya N, et al. Evaluation of Genetic Diversity Among‘Candidatus Liberibacter asiaticus’Isolates Collected in Southeast Asia[J]. Phytopathology, 2009, 99(9): 1062-1069. [22] Hu W, Wang X, Zhou Y, et al. Diversity of the omp gene in ‘Candidatus Liberibacter asiaticus’in China[J]. Journal of Plant Pathology,2011,93(1):211-214. [23] 娄兵海. 中国八省柑桔黄龙病病原菌种类和种内分化的初步研究 [D].重庆: 西南大学植物保护学院,2008. [24] Duan Y, Zhou L, Hall D G, et al. Complete genome sequence of citrus Huanglongbing bacterium,‘Candidatus Liberibacter asiaticus’ obtained through metagenomics[J]. Molecular Plant-Microbe Interactions,2009,22(8):1011-1020. [25] Chen J, Deng X, Sun X, et al. Guangdong and Florida Populations of‘Candidatus Liberibacter asiaticus’Distinguished by a Genomic Locus with Short Tandem Repeats[J]. Phytopathology,2010,100(6): 567-572. [26] Liu R, Zhang P, Pu X, et al. Analysis of a prophage gene frequency revealed population variation of‘Candidatus Liberibacter asiaticus’ from two geographically distinct citrus growing provinces in China [J]. Plant disease,2011,95(4):431-435. [27] 王雪峰. 基于基因组多位点比对的柑橘黄龙病病原菌遗传多态性 及种群分化研究[D].重庆:西南大学植物保护学院,2011. [28] 谢钟琛,李健,施清,等. 福建省柑橘黄龙病危害及其流行规律研究 [J].中国农业科学,2009,42(11):3888-3897. [29] Bassanezi R B, Bergamin Filho A, Amorim L, et al. Epidemiology of Huanglongbing in São Paulo[C]. Proceeding of Huanglongbing Greening International Workshop, Ribeirão Preto,2006:14-21. [30] Gottwald T R, Aubert B, Zhao X Y. Preliminary analysis of Citrus greening(huanglongbing) epidemics in the People's Republic of China and French Reunion Island[J]. Phytopathology,1989,79(6): 687-693. [31] Gottwald T R, Irey M, Gast T, et al. Spatio-temporal analysis of an HLB epidemic in Florida and implications for future spread[C]. Proceeding of 17th Conference of the International Organization of Citrus Virologists(Online available), Reiverside, CA.2010. [32] Bassanezi R B, Bergamin-Filho A, Amorim L, et al. Epidemiology of Huanglongbing in São Paulo[C]. Proceeding of Huanglongbing Green International Workshop, Ribeirão Preto, Brazil. 2006:37. [33] Gottwald T R, da Grasca J, Bassanezi R. Citrus huanglongbing: the pathogen and its impact[J]. Plant Health Progress, Plant Management Network, 2007. [34] Gottwald T R, Aubert B, Huang K L. Spatial pattern analysis of citrus greening in Shantou, China[C]. Proceeding of 11th Conference of the International Organization of Citrus Virologists, Reiverside, CA.1991:421-427. [35] Gatineau F, Loc H T, Tuyen N D, et al. Effects of two insecticide practices on population dynamics of Diaphorina citri and huanglongbing incidence in south Vietnam[C]. Proceedings of Huanglongbing Green International Workshop, Ribeirão Preto, Brazil.2006:110. [36] Aubert B, Sabine A, Geslin P, et al. Epidemiology of the greening disease in Reunion Island before and after the biological control of the African and Asian citrus psyllas[C]. Proceeding of International Society of Citricult,1984(1):440-442. [37] 广西柑桔黄龙病研究小组. 1964年广西柑桔黄龙病调查、复查总 结[R].1965.内部资料. [38] Aubert B, Grisoni M, Villemin M, et al. A case study of huanglongbing (greening) control in Réunion[C]. Proceeding of 13th Conference of the International Organization of Citrus Virologists, 1996:276-278. [39] Gottwald T R, Irey M, Gast T. The plantation edge effect of HLB: a geostatistical analysis[C]. Proceedings of the International Research Conference on Huanglongbing, Orlando,2008:305-308. [40] Bassanezi R B, Busato L, Bergamin Filho A, et al. Preliminary spatial pattern analysis of Huanglongbing in São Paulo, Brazil[C]. Proceedings of the 16th Conference of the International Organization of Citrus Virologists, Riverside, CA.2005:341-55. [41] Roistacher C N. Techniques for biological detection of specific citrus graft transmissible diseases[J]. FAO, Rome,1991(286):35-45. [42] Chianglin H. Multiplicationand distribution of Candidatus liberibacter asiaticus, the bacterium causing huanglongbing in citrus psyllid (Diaphoria citri Kuwayama) [D]. Taiwan: National Taiwan University,2005. [43] Hartung J S, States U, Pathol M P, et al. Evidence for Transmission of‘Candidatus Liberibacter asiaticus’Through Citrus Seed Taken from Affected Fruit[J]. Plant disease,2010,94(10):1200-1205. · 136 ·
柏自琴等:柑橘黄龙病病原分化及发生规律研究进展 4]赵学源蒋元晖广西柑桔黄龙病研究小组工作回顾广西柑桔,[51] Garnett M. Isolation of the greening organism]. Citrus and Subtropical Fruit Joumal, 1985(611 ): 4-6. [45]赵学源蒋元晖李世菱等柑橘木虱( Diaphorina citri Kuwayama)[52]赵鸿燕,周咏芝梁培华等.柑橘黄龙病病原类细菌的分离培养J 与柑橘黄龙病流行关系的初步研究门植物病理学报,1979,9(2) 浙江柑橘,19894)28-29 3] Davis M J, Mondal S N, Chen H, et al. Co-cultivation of [46]余继华汪恩国柑橘黄龙病入侵与疫情扩散模型研究中国农 Candidatus Liberibacter asiaticus with Actinobacteria from 学通报,2008,24(8):387-391 Citrus with Huanglongbing). Plant disease, 2008, 92(11) [4刁李云明顾云琴项顺尧等.柑橘黄龙病的发生特点及防控对策探 讨现代农业科技,200711):64-65 [54] Sechler A, Schuenzel E L, Cooke P, et al. Cultivation of 48]许长藩,夏雨华柯冲柑桔木虱生物学特性及防治研究植物保 Candidatus liberibacter asiaticus’,‘Ca.L. africanus’,and‘CaL. 护学报,1994,21(1):53-56 americanus' associated with huanglongbing). Phytopathology [49]杨余兵.温湿度对柑橘木虱发育、繁殖与存活的影响[生态学报 2009,99(5):480-486 9899(4):348-354. 50] Atwal A, Chaudhary J, Ramzan M. Studies on the development and field population of citrus psylla, Diaphorina citri Kuwayana 致谢:感谢赵学源研究员和周彦副研究员对本文提出 (Psyllidae: Homoptera)J]. Joumal of Research-Punjab Agricultural University1970,7(3):333-338 的宝贵意见及细心修改
柏自琴等：柑橘黄龙病病原分化及发生规律研究进展 [44] 赵学源,蒋元晖.广西柑桔黄龙病研究小组工作回顾[J].广西柑桔, 1996,(1):9-12. [45] 赵学源,蒋元晖,李世菱,等.柑橘木虱（Diaphorina citri Kuwayama） 与柑橘黄龙病流行关系的初步研究[J].植物病理学报,1979,9(2): 121-126. [46] 余继华,汪恩国.柑橘黄龙病入侵与疫情扩散模型研究[J].中国农 学通报,2008,24(8):387-391. [47] 李云明,顾云琴,项顺尧,等. 柑橘黄龙病的发生特点及防控对策探 讨[J].现代农业科技,2007(11):64-65. [48] 许长藩,夏雨华,柯冲. 柑桔木虱生物学特性及防治研究[J].植物保 护学报,1994,21(1):53-56. [49] 杨余兵. 温湿度对柑橘木虱发育、繁殖与存活的影响[J].生态学报, 1989,9(4):348-354. [50] Atwal A, Chaudhary J, Ramzan M. Studies on the development and field population of citrus psylla, Diaphorina citri Kuwayana (Psyllidae: Homoptera) [J]. Journal of Research-Punjab Agricultural University,1970,7(3):333-338. [51] Garnett H M. Isolation of the greening organism[J]. Citrus and Subtropical Fruit Journal,1985(611):4-6. [52] 赵鸿燕,周咏芝,梁培华,等. 柑橘黄龙病病原类细菌的分离培养[J]. 浙江柑橘,1989(4):28-29. [53] Davis M J, Mondal S N, Chen H, et al. Co-cultivation of ‘Candidatus Liberibacter asiaticus’ with Actinobacteria from Citrus with Huanglongbing[J]. Plant disease, 2008, 92(11): 1547-1550. [54] Sechler A, Schuenzel E L, Cooke P, et al. Cultivation of ‘Candidatus Liberibacter asiaticus’‘, Ca. L. africanus’, and‘Ca. L. americanus’associated with huanglongbing[J]. Phytopathology, 2009,99(5):480-486. 致谢：感谢赵学源研究员和周彦副研究员对本文提出 的宝贵意见及细心修改。 · 137 ·