研究人员开发出柑橘植物病害早期预警系统
该新方法可检测到病媒在植物上留下的唾液痕迹,从而使种植户能够在柑橘黄龙病出现症状之前,就判断树木是否已感染该病。
研究人员在防治困扰柑橘产业的柑橘黄龙病方面又迈出了重要一步。
今年早些时候,植物病理学博士后研究员谢奥·尚卡尔·潘迪(Sheo Shankar Pandey)与微生物学及细胞科学教授王年共同公布了一种针对该病害(亦称柑橘黄龙病,HLB)的潜在早期检测方法。
“就确诊而言,这基本上是检测方法的改进。所有这些技术面临的难点在于如何扩大规模,使其在广阔的地域范围内具有流行病学应用价值。
这两位研究人员均任职于佛罗里达大学柑橘研究与教育中心,并在《美国植物病理学会》期刊上发表了详细阐述其研究成果的论文。
另请参阅:美国新闻“亚洲柑橘木虱以柑橘的叶片和茎秆为食,并能将一种细菌传播给柑橘树,这种细菌会引发一种名为黄龙病(Huanglongbing,简称HLB或柑橘黄化病)的严重植物病害,”柑橘病虫害防治计划在其网站上写道。“虽然该病对人类无害,但会导致柑橘树死亡,且目前尚无治愈方法。”
感染迹象的显现可能需要数月甚至数年时间。届时,害虫可能已将病害传播给更多树木。症状虽显而易见,但一旦显现,便已无法挽救附近的树木。
“经确诊感染黄龙病的植物会出现叶片斑驳、生长停滞、新梢发黄、果实变小、叶脉木质化、根系衰退,最终导致枝条枯死,”潘迪和王在文中写道。
由于树木在种植者察觉症状前可能已被感染数月甚至数年,一种早期检测方法有助于在病害进一步蔓延前向种植者发出预警。
“我们利用了Ca. L. asiaticus(传播该病的媒介)在传播后会立即停留在亚洲柑橘木虱(ACP)取食点附近这一特性,”潘迪和王在研究中写道。“亚洲柑橘木虱在其取食点分泌唾液鞘,可通过考马斯亮蓝染色进行可视化观察。 落叶蚜取食过的叶片上,蓝斑之间的存在表明唾液鞘的存在,这一点可通过落差荧光显微镜和共聚焦显微镜观察到。”
柑橘黄龙病(HLB)于2005年首次在佛罗里达州被报告,近15年来已给该州柑橘产业造成超过100亿美元的损失。
“从盖恩斯维尔以南的佛罗里达州,几乎所有柑橘种植园都已感染,”美国农业部佛罗里达州园艺研究实验室的植物流行病学家蒂姆·戈特瓦尔德告诉《橄榄油时报》。
“唯一例外的是新种植的果园,但即便是新种植的果园,等到18到24个月时,通常也会有50%到100%的感染率,”他补充道。“病媒无处不在,病害无处不在,整个行业正处于衰退之中。 我们的年产量已从2.43亿箱降至大约4000万箱左右。”
该病害已在南非、印度尼西亚和菲律宾被发现,威胁着这些国家的柑橘产业。作为美国
另一大橙子产地,加利福尼亚州为那些认为自己目睹了亚洲柑橘木虱或发现树木感染迹象的人设立了一条免费热线。
“全球化以及人们将柑橘植物从一地运往另一地,导致这种毁灭性疾病得以传播,”柑橘病虫害防治计划指出。
据戈特瓦尔德称,这种新的潜在早期检测方法可能有助于小型种植户,但对商业果园的实用性较低。
“这是一种有趣的方法,”他说,“就确诊而言,这基本上是检测技术的进步。所有这些技术面临的难点在于如何扩大规模,使其在广阔的地域范围内具有流行病学应用价值。”
戈特瓦尔德补充道,该方法对那些能在少量树木上采集更多叶片样本的种植者而言,效果可能最佳。
“我绝非贬低该方法,”戈特瓦尔德表示,“这是对PCR(聚合酶链式反应)技术的一个不错的小幅改进……PCR本身是一种非常准确、非常可靠的方法。但当你试图将其应用于果园时,PCR及类似方法面临的问题在于:病害在单棵树上甚至单片叶片上都并非完全均匀分布。”
“对于一棵拥有10万或20万片叶子的树,你必须进行采样,”他补充道,“这种方法在苗圃环境中效果极佳,因为在那里你只需关注特定的一棵树。”
尽管检测技术取得了这一新进展,戈特瓦尔德认为柑橘产业在应对黄龙病方面仍有很长的路要走。
“据我所知,目前尚无短期解决方案,”戈特瓦尔德表示。
- 美国植物病理学会
- 柑橘病虫害防治计划