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农业部印发柑橘黄龙病防控,植物病毒传播有

发布时间:2019-05-06 17:29编辑:中国制造浏览(70)

    在今天发表的《生态学与演化学前沿》(Frontiers in Ecology and Evolution)杂志上,来自佛罗里达大学的研究团队发表了一篇关于物种间交流的论文,文中第一次描述了四个位于食物链不同层级的物种是如何利用同一种信号分子进行交流并彼此利用的。

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    它们利用的信号分子是水杨酸甲酯,挥发性植物精油“冬青油”的主要成分。虽然只能从杜鹃花科白珠树属、蔷薇科绣线菊属和桦木科桦木属的某些植物中大量提取这种化学成分,但是大部植物都会少量地分泌一些。植物分泌水杨酸甲酯的主要作用是对抗害虫与某些病原菌的侵害。水杨酸甲酯来自于没有挥发性的水杨酸,也很容易重新分解成水杨酸,因此具有一定的毒性。除此之外,这种化学物质有时还会起到外激素的作用,警告周围的其他植株“敌人来了”[1]

    在我们生活的环境中,

    针对近年柑橘黄龙病快速蔓延、严重危害的严峻形势,中央财政安排9000万元农业生产救灾资金,支持6个柑橘主产省有效防控黄龙病危害。为提高补助资金的使用效果,农业部印发了《柑橘黄龙病防控补助试点实施方案》,明确要求重点扶持病虫防治专业化服务组织,在春、秋季发幼梢的关键时期,集中连片开展柑橘木虱统防统治,切断传播途径,有效遏制柑橘黄龙病流行态势。

    图片 2水杨酸甲酯的分子结构。图片:wiki commons

    充斥着各种各样的微生物,

    据了解,补助试点项目将在浙江、福建、江西、湖南、广东、广西等6个省柑橘主产区实施,主要支持项目区2016年春梢、秋梢萌发期各实施一次柑橘木虱统防统治,对防治成本费用进行适当补助。补助对象主要是实施柑橘木虱统防统治的病虫防治专业化服务组织。

    但在与植物的长期斗争中,很多害虫都已经不吃这一套了,有些甚至开始反其道而行之——因为散发着水杨酸甲酯的气味的植物意味着它已经被攻击了。对于半翅目木虱科的昆虫柑橘木虱(Diaphorina citri)来说,受伤的柑橘(Citrus spp.)叶片意味着更容易得到的食物、可能的交配机会以及不错的产卵场所,因此它们“黑”进了柑橘的警报防御系统——这些木虱发展出了感受水杨酸甲酯气味信号的能力,一旦发现,它们便会涌向气味的源头[2]

    病毒是其中最小的一种,

    方案指出,防控柑橘黄龙病应坚持“科学植保、公共植保、绿色植保”理念,把握柑橘黄龙病发生危害特点和传播规律,依靠科技进步,强化政策扶持,加强指导服务,优化果园结构,应用生物防治、物理防治、化学防治等综合防控技术,突出关键环节,推行统防统治,全力遏制黄龙病疫情蔓延危害,保障柑橘产业安全,促进橘农稳产增收。

    图片 3柑橘木虱是柑橘常见害虫之一。图片:wiki commons

    它们绝大部分不会对我们的健康造成危害。

    农业部要求突出四个工作重点:突出关键环节,在春梢、秋梢萌发关键时期,大面积统一防治柑橘木虱,有效压低传病媒介种群数量,切断黄龙病疫情传播途径,提高疫情控制效果。突出优势区域,优先扶持全国柑橘优势区域重点县和柑橘黄龙病疫情阻截带,开展防控补助试点。项目区所在地政府重视程度高,果农生产管理积极性高,黄龙病病株率不高于20%。突出联防联控,加强省区间、县区间协同防控,整村、整乡统一推进,防止木虱在区域间往返迁移危害。坚持集中连片实施,每个项目区柑橘面积原则上不少于1万亩。突出统防统治,依托病虫防治专业化服务组织,采用现代高效植保机械,集中统一施药防治,提高防控效率、效果和效益。

    但是吸引柑橘木虱的气味可能是一场骗局。柑橘树会感染一种叫做“黄龙病”的树木疾病,病原体是根瘤菌科的亚洲韧皮杆菌(Candidatus Liberibacter asiaticus),这种疾病无法治愈,严重威胁着世界各地的柑橘生产。柑橘木虱非常“喜欢”被黄龙病感染的柑橘树,虽然对它们而言这些被感染的树其实没有什么营养。究其原因,是因为亚洲韧皮杆菌“劫持”了柑橘的部分次生代谢系统,使得被感染的柑橘树产生比正常情况下更多的水杨酸甲酯。这个欺骗性的信号会将柑橘木虱吸引到被感染的柑橘树上。当然被骗只是暂时的,柑橘木虱最终还是会因为营养贫乏而离开被感染的植株,寻找新的食物来源——此时,亚洲韧皮杆菌就可以搭便车,将黄龙病传染给更多柑橘树了[3]

    但是有一小部分病毒会感染我们使我们生病,

    通过补助项目的实施,力争实现“三降低、一提高”。降低木虱虫口密度,项目区柑橘木虱虫口密度减退率70%以上;降低黄龙病发生程度,项目区柑橘黄龙病病株率降低1个百分点以上,或控制在3%以内;降低化学农药使用量,项目区木虱防治所用化学农药使用量比农民自防减少10%以上;提高统防统治覆盖率,项目区统防统治覆盖率达到100%。

    图片 4柑橘黄龙病不仅会使柑橘果实变苦、早落,而且会使整个植株枯萎坏死。图片:New York Times

    如流感病毒,登革热病毒,乙肝病毒等。

    柑橘黄龙病是危害柑橘生产最危险的一种传染性、毁灭性病害。柑橘树受黄龙病侵染后,轻则树势衰退,产量骤减,果实品质下降;重则植株3~5年内枯死。一个生长茂盛的柑橘园感染了黄龙病后则可在短短的几年内全部毁灭。柑橘树体在整个生长季节均能感染黄龙病,4~6年生树发病较多。幼龄期柑橘树感病后常常未进入结果期就被摧毁,损失最大。

    但是,这些病原菌吸引来的不只有柑橘木虱,还有姬小蜂科动物柑橘木虱姬小蜂(Tamarixia radiata)。柑橘木虱姬小蜂是一种行类寄生的寄生蜂,它的寄主是上文提到的柑橘木虱。柑橘木虱姬小蜂会将卵产在幼嫩的木虱体内,它们的幼虫孵化后会吸取木虱的营养,最后杀死木虱羽化成蜂。

    像人和动物一样,植物也会感染致命病毒。

    柑橘生长各时期都能感染黄龙病。开始发病时,首先在树冠顶部新梢出现几枝黄梢,随后,树冠其它部位陆续发病;叶片生长转绿后,从叶脉附近开始黄化,扩散呈黄绿相间的斑驳,形成斑驳型黄梢,以叶片基部与下部边缘的黄化明显。其后在病梢上再长的新梢,叶片窄小,多呈缺锌状花叶,病树上原来未发病的梢上叶片也陆续呈现斑驳,黄化脱离,树势衰退,产量大减。有的宽皮橘如温州蜜柑、福橘的果蒂附近着色,其余部分青绿色,被称之为“红鼻果”。

    图片 5柑橘木虱姬小蜂是柑橘树通过分泌水杨酸甲酯搬来的救兵。图片:ucr.edu

    接下来,

    主要防治措施:

    美国佛罗里达大学昆虫学与线虫学学院柑橘研究教育中心的卢卡斯·斯特林斯基(Lukasz Stelinski)教授设计实验证明不论是被柑橘木虱侵蚀的柑橘植株、被亚洲韧皮杆菌感染的柑橘植株还是纯粹的水杨酸甲酯都足以吸引柑橘木虱姬小蜂[4]。这个发现使得一个本已十分复杂的信号网络更加深入了一层。

    青年科学家卫静将带我们

    实行检疫,保护无病区和新区。严格执行植物检疫制度,禁止病区的接穗和苗木进入新区和无病区。

    图片 6植物、病原体、食草昆虫与寄生蜂类之间通过水杨酸甲酯构成的复杂联系。制图:老猫

    解析植物病毒传播的“36计”!

    建立无病苗圃,培育无病苗木。

    虽然植物分泌水杨酸甲酯吸引益虫早已见诸论文[5],但是斯特林斯基教授的发现是第一次证明寄生蜂类会“窃听”植物、病原体与昆虫寄主之间用以信息交流的气味信息。对此,斯特林斯基教授表示:“物种间的信息交流在自然界中十分普遍,但是这样的交流往往仅限于两三个物种之间。这次,我们第一次发现四个不同的物种使用同一个信号分子进行交流,而且这四个物种分别位于不同的食物链层级上。虽然它们的演化历史各不相同,但是它们最终都选择了通过水杨酸甲酯这个信号分子来充分利用它们的猎物。”(编辑:Ent)

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    挖除病株及防治媒介昆虫。在病区及时挖除病树,集中销毁,以消除传染源,并要适时喷药防治传病的柑橘木虱。消灭传染中心和虫媒是防控柑橘黄龙病发生流行的关键措施之一。

    参考文献

    1. Shulaev V et al., Airborne signalling by methyl salicylate in plant pathogen resistance. (1997) Nature 385:718-721
    2. Grafton-Cardwell EE et al., Biology and management of Asian citrus psyllid, vector of the huanglongbing pathogens. (2013) Annu. Rev. Entomol. 58:413-432
    3. Mann RS et al., Induced release of a plant-defense volatile ‘deceptively’ attracts insect vectors to plants infected with a bacterial pathogen. (2012) PLoS Pathog. 8:e1002610
    4. Xavier Martini et al., Plant pathogen-induced volatiles attract parasitoids to increase parasitism of an insect vector. (2014) Front. Ecol. Evol. 2:8
    5. James DG, Price TS, Field-testing of methyl salicylate for recruitment and retention of beneficial insects in grapes and hops. (2004) J. Chem. Ecol. 30(8):1613-1628

    卫静博士,现任福建农林大学植物保护学院植物病毒研究所副教授。2010年于安徽农业大学获得学士学位,2015年于浙江大学获得博士学位,并被评为浙江大学优秀毕业生。2015年7月至2017年12月于美国康奈尔大学从事博士后研究。长期从事植物-植物病毒-介体昆虫互作机制研究。近5年来以第一和通讯作者在PNAS、 Nature Communications、 Journal of Virology和Current opinion in virology等期刊发表论文,参与发表SCI论文4篇。近年来在介体昆虫传播植物病毒机制方面取得了重要创新。研究获得了国家自然科学基金面上项目和福建农林大学校杰青项目的资助。入选了第四届中国科协青年人才托举工程项目的资助。

    加强栽培管理。通过柑橘园内管理,创造园中小气候,不利于柑橘木虱的发生、繁殖和传播,而有利于柑橘树的健壮生长,可以减轻黄龙病的发生和危害。有条件的果园,四周可以栽植防护林,以减少日照和保持果园有较高的湿度,这对媒介昆虫的迁飞有阻挡作用。

    相关小组

    • 自然控
    • 从核酸到蛋白质
    • 农学

    植物病毒传播“36计”

    原标题:中央财政安排9000万元专项资金支持柑橘黄龙病防控

    撰文/卫静

    植物病毒病常被称为“植物癌症”,植物感染病毒后,植物的细胞和组织结构会发生变化,叶片表现出黄化、褪绿、坏死、枯斑、卷曲或者畸形的症状,还会出现长不高、木栓化等情况。

    目前全世界已报道的植物病毒种类约1000种,由于缺少有效的防治措施,因此植物病毒病一旦流行,会对农业生产造成惨重损失。例如2008年云南呈贡番茄上暴发的番茄斑萎病毒病,导致番茄表面大面积出现黄斑,每公斤价格一分钱,种植户损失惨重。全世界每年因植物病毒导致的农作物损失在两三百亿美元左右。

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