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Distribution and Year-Round Concentration Variation of Jujube Witches‘ Broom (JWB) Phytoplasma in the Plant of Chinese Jujube

枣疯植原体的分布特点及周年消长规律


Jujube Witches‘ Broom (JWB), caused by phytoplasma, is the most serious and destructive disease of Chinese Jujube. The distribution and year-round concentration variation of JWB phytoplasma were studied under fluorescence microscope using DAPI. The results showed that phytoplasma might exist in the sieve tubes of all organs, phytoplasma contents varied with organs, sides of organs and growing seasons, phytoplasma usually existed in the roots of the same direction with diseased branches. The uneven-distribution could be observed much often in lightly diseased trees than in seriously diseased one. In roots, the content of phytoplasma was highest in May, relatively low in June, July and August, and lowest in December to March. In branches, the content of phytoplasma increased gradually with the rising of the temperature after bud sprouting in April and May, then increased dramatically and reached peak in July and August, thereafter decreased in autumn. From December to February, there was still a large amount of phytoplasma in diseased branches. The content of phytoplasma in branches kept higher than in roots throughout a year.


全 文 :第 wu卷 第 {期
u s s y年 { 月
林 业 科 学
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枣疯植原体的分布特点及周年消长规律 3
赵 锦t 刘孟军u 周俊义u 代 丽u
kt1 河北农业大学生命科学学院 保定 sztsss ~ u1 河北农业大学中国枣研究中心 保定 sztsstl
关键词 } 枣疯病 ~植原体 ~分布特点 ~周年消长规律
中图分类号 }≥yyx1t 文献标识码 }„ 文章编号 }tsst p zw{{kussyls{ p stww p sv
收稿日期 }ussx p st p sw ∀
基金项目 }国家自然科学基金项目kv||zsxuvl及河北省自然科学基金项目kvsstu|l资助 ∀
3 刘孟军为通讯作者 ∀
∆ιστριβυτιον ανδ ΨεαρpΡουνδ Χονχεντρατιον ς αριατιον οφ ϑυϕυβε Ωιτχηεσ. Βροοµ kϑΩΒl
Πηψτοπλασµα ιν τηε Πλαντ οφ Χηινεσε ϑυϕυβε
«¤²¬±t ¬∏  ±¨ª­∏±u «²∏∏±¼¬u ⁄¤¬¬u
kt1 Χολλεγε οφ Λιφε Σχιενχε o Αγριχυλτυραλ Υνιϖερσιτψοφ Ηεβει Βαοδινγ sztsss ~ u1 Ρεσεαρχη Χεντεροφ Χηινεσε ϑυϕυβε o Αγριχυλτυραλ Υνιϖερσιτψ
οφ Ηεβει Βαοδινγ sztsstl
Αβστραχτ}∏­∏¥¨ •¬·¦«¨¶. …µ²²° k• …l o¦¤∏¶¨§¥¼ ³«¼·²³¯¤¶°¤o¬¶·«¨ °²¶·¶¨µ¬²∏¶¤±§ §¨¶·µ∏¦·¬√¨ §¬¶¨¤¶¨ ²© ≤«¬±¨ ¶¨
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枣疯病是一种典型的致死性植原体病害 o是枣树生产中发生最普遍 !危害最严重的毁灭性传染病害 o被
视为枣树的癌症 ∀枣树一旦患病 o通常 u ∗ v年内丧失产量并很快导致植株死亡k刘仲健等 ot||| ~潘青华 o
ussul ∀自 us世纪 ws年代以来 o在枣疯病病原的检测方面虽然已积累了不少技术和方法k王秀伶等 ot||| ~李
江山等 ot||y ~何放亭等 ot||y ~¤ ετ αλqot|{y ~朱澄等 ot||t ~田国忠等 oussu ~温秀军等 oussxl o但对枣疯植原
体的分布特点及周年消长规律尚缺乏系统研究 ∀ ⁄„°Œ荧光显技术和 °≤• 技术是当前枣疯病病原鉴定的最
主要方法 ∀前者虽然灵敏度不及后者 o但直观 !简便 !快捷且可半定量 o完全可以满足病原分布特点和浓度变
化研究的需要 ∀本文以阜平大枣k Ζιζιπηυσϕυϕυβα √¤µq©∏³¬±ª§¤½¤²l患枣疯病病树为试材 o利用成熟简便的
⁄„°Œ荧光显微技术连续 v年对其不同部位进行了枣疯植原体的周年检测 o以期全面探明枣疯植原体的分布
特点及周年消长规律 o为有的放矢的开展枣疯病的药物和手术治疗提供理论依据 ∀
1 材料与方法
本试验于 usst ) ussv年进行 o样品采自河北省阜平县山区枣园 o以成龄的阜平大枣患枣疯病植株为试
材 o包括 v棵新发病树 !v棵中度发病树和 v棵重度发病树 ov棵健康植株为对照 ~每棵树分别采样 ov次重复 ∀
生长季采样部位包括根 !枝条 !叶柄 !枣头及枣吊等器官 o每月采样 t次 ~休眠季采样部位为枝条和根部 o采样
时间为每 u个月采样 t次 ∀采样时 o枝条 !枣吊及叶柄等样品从树体不同主枝上分别采 ~根样品也从地下不
同方向的根部分别采 o以保证样品全面代表树体的带病原情况 ∀
病原检测采用 ⁄„°Œkwχ oy p二脒基 p u p苯基吲哚l荧光检测方法k王秀伶等 ot||| ~李江山等 ot||yl o并
加以改进 ∀本试验是根据 ⁄„°Œ荧光亮点的大小 !浓密来半定量检测植原体的浓度 ∀每样品至少检测 vs片
组织切片 o以出现频率在 {s h以上的病原浓度作为样品的病原浓度 ∀
2 结果与分析
u1t 分布特点 tl普遍性 ⁄„°Œ荧光检测结果表明 o重病树的根 !枝 !叶柄 !枣头和枣吊等器官均存在明显
的植原体荧光亮点 o说明有韧皮部的地方枣疯植原体都可以生长增殖 ∀所以枣疯植原体的分布具有普遍性 ∀
重病树不同部位的检测结果见图版 ´ p t !u !v !w !x o对照健康树检测结果见图版 ´ p y ∀ul地上 !地下部分布
的对应性 对患病树地上部k枝条l和地下部k根l的植原体进行 ⁄„°Œ荧光检测结果表明 o枣疯植原体病原
的分布明显具有地上 !地下的对应性 ∀即如果地上部树冠的某个方位有疯枝 o则与其对应的同侧根中也往往
存在病原 o而与健康枝同侧的地下根部通常观察不到荧光亮点 ∀另外 o田间调查结果也发现 o疯根蘖往往发
生在地上部有疯枝的一侧 ∀vl不均匀性 枣疯植原体病原分布的不均匀性表现在相同器官的不同时期 !同
一时期的不同器官之间病原浓度存在差异 o这种不均匀性在发病初期尤为明显 ∀
不同时期枣疯植原体的分布在根和枝条中的表现有所不同 ∀在疯根中 ox月中旬病原浓度最高 ~而地上
部 z !{月处于发病高峰期 o病原浓度最高 o随物候期后延有所下降 o但冬季疯枝中仍然会检测到大量荧光亮
点k表 tl ∀疯根中病原浓度的高峰期要早于病枝 o这可能与树体本身的物候期及外界环境条件有关 ∀
同一时期不同器官的不均匀性表现在较幼嫩部位病原浓度高于较老部位 ∀由表 t和图版 ´ p t ∗ x可
以看出 o在生长期疯枣头 !枣吊和叶柄等幼嫩部位的切片中都带有大量的枣疯植原体病原 o荧光亮点几乎呈
均匀的一圈 o明显大于和多于枝条和根中的荧光亮点数量 ∀同样 o疯根中较嫩白根中有较多荧光亮点 o老根
则只有零星分布的荧光亮点 ∀
在新发病树和中度发病树中 o相同器官的不同侧面植原体浓度也有差异 ∀如对应树冠有疯枝一侧的树
干韧皮部中能观察到荧光亮点 o而对应树冠健枝侧的树干则通常观察不到荧光亮点 ∀病原分布的这种不均
匀性随着树体病情加重逐渐减弱 ∀
表 1 枣疯病病树不同部位中植原体浓度的周年变化 ≠
Ταβ .1 Τηε αννυαλ ϖαριατιον οφ ϑΩΒ πηψτοπλασµα ιν διφφερεντ
οργανσ οφ δισεασεδ Χηινεσε ϑυϕυβε τρεεσ
月 份
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荧光亮点 „°²∏±·¶²©©¯∏²µ¨¶¦¨±·¶³²·¶

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≠ n }代表有零星荧光亮点 ≥·¤±§©²µ¶³¤µ¶¨ ·¬±¼ ©¯∏²µ¨¶¦¨±·¶³²·¶~n n }
有少量荧光亮点 ƒ º¨ ¥µ¬ª«·©¯∏²µ¨¶¦¨±·¶³²·~n n n }有较多荧光亮点 „ ©¨ º
©¯∏²µ¨¶¦¨±·¶³²·¶~n n n n }有大量荧光亮点 ¤µª¨ ¤°²∏±·¶²©©¯∏²µ¨¶¦¨±·¶³²·¶~
n n n n n }有大的荧光斑点 ∂ µ¨¼ ¤¯µª¨ ¤°²∏±·¶²©©¯∏²µ¨¶¦¨±·¶³²·¶~n n n n
n n }大量荧光亮点连成片状 …¬ª¶¬½¨ ©¯∏²µ¨¶¦¨±·¶³²·¶©²µ°¬±ª¤¥µ¬ª«·¦¬µ¦¯¨q
u1u 枣疯植原体周年消长规律 tl不同器官中
枣疯植原体的周年变化 根据表 t中病原检测结
果 o对枣疯植原体在不同部位的周年消长情况进
行系统比较 o病原浓度变化趋势分析如下 }≠在疯
根中 ox月中旬病原浓度最高 o在荧光显微镜下可
观察到大量的荧光亮点 o亮点几乎呈均匀分布 ~y !
z !{月地上部处于发病高峰时 o根中病原数量有
所下降 o但依然较高 ~到 tu月底至翌年 v月病原
浓度则很低 o在显微镜下只能看到零星分布的荧
光亮点 ∀ 在疯枝中 o春季 w !x月随温度回升 o病
原数量逐渐增加 ~夏季 z !{月k发病高峰期l病原
浓度最高 o同时表观病症达到最严重的程度 ~随秋
季来临病原浓度有所下降 o但仍然保持较高水平 ~
直到冬季的 tu !t !u月疯枝中病原浓度降到一年
中最低值 o但仍然能检测到大量荧光亮点 ∀ ≈ 在
幼嫩器官k新生枣头 !枣吊及叶柄l中 o病原大量繁
殖 !浓度最高 o这可能与寄主枣树旺盛的生长状态和适宜的环境条件有关 o此结果与 ¤¨p≤«²²±等kusstl的研
究结果一致 ∀
综合来看 o同一病树的病枝和根部相比 o病枝中病原浓度一直较高 ∀
ul患病程度与病原分布 ≠新发病树指从外观看疯枝量占总枝量不到 tΠv的病树 ∀新发病树开始表现
症状时 o分别从发病处k明显有表观症状处l !疯健结合部位及稍远方/健康0部位采集多年生枝 !枣头和枣吊 o
进行 ⁄„°Œ检测 ∀结果表明 }发病处的多年生枝 !枣头及枣吊荧光亮点多而大 ~疯健结合部位与发病处相比
则亮点明显减少 ~健康部位则观察不到明显的荧光亮点 o有的切片只是有一些针尖大小的小碎点 o这说明在
xwt 第 {期 赵 锦等 }枣疯植原体的分布特点及周年消长规律
发病初期 o植原体病原在枣树体内的分布有一个浓度梯度 ∀ 中度发病树 o即从外观看疯枝量占总枝量 tΠv
∗ uΠv的枣疯病病树 ∀生长期树体开始表现症状后 o从疯枝方向和健枝方向分别采集多年生枝 !新生枣头 !枣
吊及根 o进行 ⁄„°Œ染色 ∀结果表明 }采自疯枝方向的多年生枝 !新生枣头 !枣吊和根均明显存在荧光亮点 o
而采自健枝方向的组织切片则观察不到荧光亮点 o但有些切片存在或多或少的针尖大小的小碎点 ∀说明枣
疯病病原纵向运输能力很强而横向运输能力相对较弱 o同时也证明了枣疯病病原存在地上部和地下部的对
应性 ∀ ≈重度发病树 o即从外观看疯枝量大于总枝量 uΠv的枣疯病病树 ∀生长期树体开始表现症状后 o采集
不同方位的多年生枝 !新生枣头 !枣吊及根 o在荧光显微镜下均可观察到荧光亮点或云片状亮斑 o这表明枣疯
病病原已分布到树体的各个部位 ∀
由以上结果可以看出 o随患病程度加重 o病原浓度增加且分布也越来越广泛 ∀
3 讨论
v1t 枣疯病药物治疗最佳时期的确定 确定药物治疗时期应考虑树体的吸收能力和病原浓度的消长情况 o
最理想的治疗时期应该是树体吸收能力强而病原浓度又很低时 ∀所以 o枣疯病病原的周年消长规律可直接
为治疗时期的确定提供理论依据 ∀
树体对药液的吸收主要靠蒸腾拉力 o树体长叶以后吸收能力增强 ∀根据本试验结果 o病原浓度最低期在
tu底至翌年 v月 o恰好是冬季 o而冬季进行输液吸收非常困难 o药液几乎不能进入树体 ∀综合考虑各因素 o
本研究认为最佳药物治疗时期应在枣疯植原体尚未大量繁殖而树体已具备很强吸收能力的 w月底至 x月初
k展叶期l ∀选择此时期进行药物输液治疗 o可以最大程度杀灭病原 o提高药物治疗效果 ∀大量的田间试验也
证明此时期进行药物治疗效果最佳 ∀
v1u 手术措施对治疗枣疯病的作用 本研究结果表明 }疯枝中一年四季都含有病原 o说明去除疯枝可以减
少病原 o有利于减缓病情发展 ∀王清和kt|{sl与侯保林等kt|{zl曾对手术治疗枣疯病进行过初步研究 o从其
结果看手术治疗确实有效 o但治愈率偏低 ∀若能确定新染疯枝中病原分布的范围 o则可有的放矢地确定去疯
枝的程度 o从而大大提高治疗效果 o甚至达到完全治愈的目的 ∀本试验在冬季挑选只在顶部有小疯枝 o而下
部表现完全正常的枝条进行 ⁄„°Œ检测 o对距发病部位不同距离kts !vs !xs !{s !tss !tvs !txs !uss ¦°l的枝皮
k不同侧面l进行检测 o结果表明随着距离加大 o病原逐渐减少 o距离 tvs ¦°以上的枝皮中基本看不到病原 ∀
所以生产中采用去疯枝措施时 o应尽早且可能多地去除与疯枝相连的枝条 o以最大限度地去除病原 ∀本试验
中对早年去除疯枝后已连续 x年未表现新症状的病树进行不同部位的 ⁄„°Œ检测 o均未发现枣疯植原体的存
在 ∀这说明对新发病树去疯枝有可能完全去除病原 o达到治愈目的 o关键是去疯枝的时间和长度 ∀
根据以上结果 o本研究认为去疯枝应该作为控制枣疯病的主要农业措施之一 ∀在枣疯病的治疗过程中
应坚持手术治疗 o对疯枝要随发现随去除 o尤其对新发病树和轻度患病树 o更应及时去除疯枝 o以便在病原未
扩散之前完全去除病原 o治愈病树 ∀
参 考 文 献
何放亭 o武红巾 o陈子文 o等 qt||y1 几种植物类菌原体k’¶l的分子检测及其遗传相关性比较 q植物病理学报 ouykvl }uxt p uxx
侯保林 o齐秋锁 o赵善香 o等 qt|{z1 手术治疗枣疯病的初步探索 q河北农业大学学报 otskwl }tt p tz
李江山 o金开璇 o汪 跃 o等 qt||y1 用 °≤• 扩增 ty≥µ⁄‘„检测泡桐组培苗丛枝病类菌原体 q林业科学 ovu kyl }xy| p xzv
刘仲健 o罗焕亮 o张景宁 qt|||1 植原体病理学 q北京 }中国林业出版社 owu
潘青华 qussu1枣疯病研究进展及防治措施 q北京农业科学 okvl }w p { out
田国忠 o张志善 o李志清 o等 qussu q我国不同地区枣疯病发生动态和主导因子分析 q林业科学 ov{kul }{v p |t
王清和 qt|{s1砍疯枝能否防治枣疯病的探讨 q中国果树 oktl }wv p ww
王秀伶 o刘孟军 o刘丽娟 qt|||1 荧光显微技术在枣疯病病原鉴定中的应用 q河北农业大学学报 ouukwl }wy p w|
温秀军 o郭晓军 o田国忠 o等 qussx q几个枣树品种和婆枣单株对枣疯病抗性的鉴定 q林业科学 owtkvl }{{ p |v
朱 澄 o徐丽云 o金开璇 o等 qt||t1 用 ⁄„°Œ荧光显微技术检测泡桐丛枝病 q植物学报 ovvkzl }w|x p w||
¤¨p≤«²²± ≠ oפ¨ ‹ o…¼¨ ²±ª­¬± ≤ qusst1≤«¤±ª¨ ¬± ³«¼·²³¯¤¶°¤§¨±¶¬·¬¨¶¬± º¬·¦«¨¶. ¥µ²²°p¬±©¨¦·¨§­∏­∏¥¨ ·µ¨ ¶¨²√ µ¨¶¨¤¶²±¶q°¯ ¤±·°¤·«²¯ otzkxl }u|x p
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k责任编辑 朱乾坤l
ywt 林 业 科 学 wu卷