中国“槟榔黄化病”研究40年——病原、防控措施新进展

自1981年海南省屯昌县首次发现槟榔黄化病（yellow leaf disease of areca palm, YLD）以来,槟榔黄化问题日趋严重,现已成为制约中国槟榔产业可持续发展的最重要的因素。同时,鉴于生产中除槟榔黄化病外,炭疽病、细菌性叶斑病、椰心叶甲、干旱等一些其他因素也可引起槟榔黄化,以及“槟榔黄化病”病原或病因认识上存在混淆的问题,学界暂用“槟榔黄化现象”的表述。近年来,针对上述问题开展了一系列深入研究并取得突破性进展。本文首先简要回顾了中国槟榔黄化病的发生及病原方面的研究进展,介绍了另一种致黄关键新病害——由槟榔隐症病毒1（Areca palm velarivirus 1, APV1）引起的槟榔黄叶病毒病（areca palm leaf yellowing virus disease, ALYVD）,以及其他2种新发现的病毒病害——槟榔坏死环斑病毒病和槟榔坏死环斑病毒病的研究进展。对6个示范基地的病原检测结果表明,部分黄化植株被槟榔黄化植原体（areca palm yellow leaf phytoplasma, AYLP）或APV1单独感染,部分植株被AYLP和APV1复合感染。本文还探讨了槟榔黄化病研究中存在的病原分布不均、含量低引起的检测困难和田间诊断易混淆等问题,并对YLD、ALYVD、叶斑类病害、根腐病害、芽腐病、椰心叶甲、干旱、寒害、除草剂药害等9类因子引起的黄化症状特征进行了总结。进而分析了YLD和ALYVD 防控中存在的问题以及现阶段面临的紧迫形势,从防控策略和具体措施解读了《槟榔“黄化病“防控明白纸》,并指出了其有待进一步完善之处及防控中亟待解决的问题。最后,展望了YLD和ALYVD 2种致黄关键病害综合防控中亟待实施的措施。本文旨在让广大科研工作者和农技人员更好地了解槟榔“黄化病”方面的最新成果。     

槟榔隐症病毒1型TaqMan实时荧光定量PCR检测方法的建立

为了建立一种快速、精准且能定量分析槟榔隐症病毒1型（Areca palm velarivirus 1, APV1）的检测方法。本研究参照GenBank中已登录的APV1全基因组序列,在p21蛋白基因保守区域和p60蛋白基因保守区域之间设计1对特异性RT-PCR引物,并构建阳性重组质粒;在p60蛋白基因保守区域部分设计荧光定量PCR特异性引物和TaqMan-MGB探针,利用阳性重组质粒,构建标准曲线,并对该检测方法的敏感性、特异性、稳定性及其应用效果进行验证。结果显示：该方法对阳性质粒标准品检测的敏感性达3.0×10¹ copies/μL级别,是常规RT-PCR敏感性的100倍;标准曲线显示,C_t值与拷贝数的对数呈线性关系,其标准曲线方程为y=-3.2748x+42.957,扩增效率为102%,相关系数R²为0.9992;该方法对APV1的检测具有较好的特异性,其他槟榔病原物及内生菌不会对本方法产生非特异性干扰;批内与批间重复性试验结果显示,该方法对APV1的检测具有较好的重复性和稳定性;利用该方法对海南万宁、琼海、定安、文昌等4个市（县）采集的181份疑似样品进行检测,阳性率分别为91.95%、86.95%、89.65%、73.68%,其阳性的病毒拷贝数最高达1.59×10⁷copies/μL,表明海南部分地区APV1病毒载量较高、流行情况比较严重。     

木薯MeNAC29、MeNAC30基因的克隆及表达分析

NAC(NAM/ATAF/CUC)基因家族是广泛分布于陆生植物的一类转录因子,在植物生长发育和胁迫应答的调控中发挥重要作用。本文对该基因家族在木薯抗细菌性萎蔫病方面的作用机制进行了初步研究。采用RT-PCR技术从木薯cDNA中克隆了MeNAC29和MeNAC30基因,并采用qRT-PCR技术对抗、感种质受木薯萎蔫病菌(Xanthomonas axonopodispv.manihotis,Xam)侵染后2个基因的表达变化进行了定量分析。结果表明,2个基因均含有3个外显子和2个内含子,且均有保守的NAM结构域。MeNAC29基因的开放阅读框全长888 nt,编码295 aa。MeNAC30基因的开放阅读框全长870 nt,编码289 aa。接种木薯萎蔫病菌后,抗病种质中MeNAC29和MeNAC30基因的表达量显著高于感病品种,表明这2个基因参与了木薯对细菌性萎蔫病菌的抗性反应。     

3份木薯新种质抗细菌性萎蔫病机理初探

木薯细菌性萎蔫病（cassava bacterial blight, CBB）是当前国内木薯生产上最为严重的病害。为了明确抗细菌性萎蔫病木薯种质的抗病机理,本研究比较木薯抗感种质叶片的自身组织结构,与木薯细菌性萎蔫病菌（Xanthomonas axonopodis pv. manihotis, Xam）互作过程中组织结构和生理生化物质变化的差异。结果发现,在叶片自身组织结构上,抗病种质叶片单位面积气孔开口总面积、表面蜡质含量及角质层厚度显著高于感病种质;受Xam侵染后,抗病种质叶片病/健处产生木栓质积累和形成部分侵填体结构,且产生的胼胝质比感病种质多,过氧化物酶（POD）、苯丙氨酸解氨酶（PAL）和多酚氧化酶（PPO）活性及H₂O₂含量显著高于感病种质。表明3份抗病新种质的抗病性与叶片单位面积气孔开口总面积、表面蜡质含量、角质层厚度以及Xam侵染所诱导的木栓质、侵填体、胼胝质、防御酶活性、H₂O₂含量有关。     

海南万宁槟榔黄叶病毒病发生情况和症状分析

为查明海南省万宁市由槟榔隐症病毒1（Areca palm velarivirus 1, APV1）引起的槟榔黄叶病毒病发生情况,2020年9—11月,对该市13个乡镇（区）的黄化槟榔园进行调查、采样,共采集槟榔叶片1454份。利用RT-PCR技术对所采集样品进行了APV1检测,并对携带病毒的槟榔叶片症状进行归类整理。结果显示,由APV1引起的槟榔病毒病发生普遍,最低检出率为75%,最高检出率最达100%;进一步研究发现,感染APV1的槟榔叶片症状主要有6种类型。本研究结果可为万宁市槟榔病毒病的识别与防控提供依据。     

我国木薯花叶病毒病的发生危害及其病原鉴定

为明确国内木薯花叶病毒病（cassava mosaic virus disease）的危害情况、田间症状及其病原类型,本研究于2018—2019年调查了该病在国内的分布情况、症状特征及种质来源等数据,采集了8省（区）19地的384份样品,利用特异性引物检测2种木薯花叶病毒侵染引起的症状类型,并通过序列比对明确其病原特点。结果表明：木薯花叶病毒病已经在我国发生,种茎调运是该病远距离传播的主要原因;国内木薯花叶病毒病病原有斯里兰卡木薯花叶病毒株系（Sri Lankan cassava mosaic virus, SLCMV）和木薯普通花叶病毒（Cassava common mosaic virus, CsCMV）2种病毒,可分为单独感染、复合感染,其中SLCMV的检出率为21.1%,CsCMV的检出率为36.5%,SLCMV-CsCMV复合侵染率为15.1%;检测到的SLVMV与东南亚SLCMV序列同源性为99.4%~99.7%,检测到的CsCMV与拉丁美洲的CsCMV序列相似性为91%~96%。推测国内木薯花叶病毒病主要由2种病毒侵染引起,且普通花叶病毒有产生序列变异的可能性。     

海南槟榔致黄关键病害调查及为害特征分析

近年来,随着槟榔种植面积迅速扩大,由槟榔黄化病等引起的"黄化灾害"问题日趋严重,造成广大种植户丧失信心,严重制约了槟榔产业的可持续发展.为了准确甄别不同病害,于2018—2020年在万宁、琼海、文昌等市县进行了系统调查,共发现槟榔病害16种,将其中7种病害(黄化病、隐症病毒病、炭疽病、坏死环斑病毒病、坏死梭斑病毒病、细...     

海南省槟榔病理性黄化发生分布情况及其植原体检测分析

槟榔是海南省重要的热带经济作物,受多种病害组成的槟榔病理性黄化的影响,尤其是槟榔黄化病,使槟榔产量造成严重损失。为明确当前海南省槟榔病理性黄化的发生分布情况及槟榔黄化病的危害情况,本研究对全省槟榔病理性黄化的发生分布进行调查,并对全省采集的槟榔黄化样品进行植原体检测分析。结果显示,当前海南省槟榔病理性黄化发生面积为38 300.04 hm²,占全省槟榔种植面积的33.27%,主要发生在海南东部、南部及中部市（县）,三亚市发生率最高,为77.48%,万宁市发生面积最大,为9734.66 hm²,西部市（县）的病理性黄化发生率均低于10%;当前海南省槟榔黄化病发生面积为32 102.38 hm²,占全省槟榔种植面积的27.89%,全省各市（县）均有槟榔黄化病发生,主要在海南中部和东部地区的发病率较高,琼海市、定安县、文昌市、屯昌县及琼中县的植原体检出率分别高达100%、100%、100%、98%、95.38%,除临高县、白沙县及东方市外,其余市（县）检出率均高于50%,万宁市槟榔黄化病发生面积最大,为7909.41 hm²,其次为琼海市;每个市（县）槟榔植原体在各树体间的含量分布差异较大,定安县植原体的平均含量最高,为1443.36 copies/μL,向周边市（县）递减,除了在海南东北部市（县）的槟榔植原体含量较高外,其他市（县）植原体含量较低。以上研究表明,当前海南槟榔病理性黄化发生严重,植原体是造成海南省槟榔病理性黄化的主要病原之一。