【专家论坛】刘凤权：外来入侵物种梨火疫病的发生与防控

落叶果树 · 发表于 2024-2-7 09:44

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苹果和梨是世界两大重要的蔷薇科落叶果树，也是中国第二和第三大果树树种。据联合国粮农组织（FAO）统计，2021年中国苹果的栽培面积和产量分别占世界的43.4%和49.4%，梨占世界的70.5%和74.0%。中国苹果和梨产业的健康发展直接影响世界果树产业发展。各种病害的发生，严重影响果树的产量和品质，是限制果树产业健康发展的重要因素之一。

刘凤权

国家梨产业体系病害岗位科学家，江苏省农业科学院二级研究员，博士生导师，江苏省有突出贡献中青年专家，享受国务院特殊津贴。兼任农业部植物保护专家指导组成员第十四届国际植物病原细菌学委员会委员、中国植物病理学会常务理事和细菌专业委员会副主任委员。长期从事植物病原细菌致病机制与防控，梨树病害成灾机制与防控以及植物病害生物防治等方面的研究工作。近10年来，主持国家863计划重点项目、国家重点研发计划专项项目、国家自然科学基金项目等10余项；以第一、二完成人获得省部级一等奖3项，发表SCI论文160余篇（IF10以上的论文18篇）；获得国家发明专利授权36件，制定国家、行业、省地方标准15项；培养博士后、博士和硕士研究生40余名。

梨火疫病（Fire blight）因寄主范围广、传播途径多、扩散速度快、危害损失重而受到世界各国的广泛关注。梨火疫病是一种由解淀粉欧文氏菌（Erwinia amylovora）引起，危害苹果、梨等蔷薇科植物的毁灭性细菌病害。该病害于1780年首次发生于美国纽约哈德逊河流域，目前已传播到全球60多个国家和地区，包括美洲、欧洲的大部分地区以及非洲、亚洲的部分地区。梨火疫病菌是世界十大最重要的植物病原细菌之一，常导致苹果、梨等寄主植物的大面积死亡，带来巨大的经济损失。在中国，2015年首次在新疆伊犁地区的苹果树上发现梨火疫病，2017年扩散至库尔勒地区，给库尔勒香梨造成了严重的危害，2020年在甘肃张掖梨产区被发现。目前，梨火疫病仍是新疆大部、甘肃河西走廊等地果园的重点监测和防控对象。

欧洲梨火疫病流行地图

早期中国对梨火疫病的研究主要集中在传入风险评估、病原菌分子检测等方面。近些年，尤其是2021年以来，随着梨火疫病在中国发生区域和受影响面的扩大，综合防控技术研究（尤其是抗病品种、药剂防治等方面）越来越多，相关技术的应用效果也得到验证。笔者针对梨火疫病在中国的发生危害情况、综合防控技术研究及应用情况进行概述，期望为中国梨火疫病的阻截和防控提供参考。

中国梨火疫病发生情况

21世纪初，中国的多个邻国陆续报道了梨火疫病，包括俄罗斯（2003年）、哈萨克斯坦（2008年）、吉尔吉斯斯坦（2008年）以及韩国（2015年），发病位置最近的果园离中国边境不到200km，中国面临极高的病害传入风险。2015年，梨火疫病首次在新疆自治区伊犁州霍城县的苹果上发生。2016年春天，伊犁州的苹果和梨上也发现了梨火疫病疑似症状，如花朵腐烂、新梢枯萎、“牧羊鞭状”下垂枝条等。笔者团队和南京农业大学等研究人员赶赴当地采集了花朵、枝条等样品，进行了病原物的分离鉴定，根据分离菌株的16S rDNA序列以及EasdiA和gyrB基因比对结果，确认了病原物为梨火疫病菌。据调查，2016年在伊犁州10万亩寄主林中，有3.8万亩发生火疫病，大部分果园苗圃为轻度发病，重度发病的1000亩，危害果树包括苹果、梨、野山楂和海棠等。

2015年首次在伊犁苹果上发生

2017年春季，梨火疫病在新疆自治区库尔勒市的香梨上大规模爆发。库尔勒位于伊犁东南约460km，是中国著名的香梨产区，所产香梨闻名全国。据文献资料，2017年库尔勒全市香梨种植区均有梨火疫病发生，发病面积约10万亩，当年造成该区域香梨减产30%～50%，部分梨园甚至毁园。2018年，库尔勒有180万株香梨树因梨火疫病被毁，减产20多万吨，香梨产业遭受了严重损失。到目前为止，新疆自治区有50个县（市、区）发生梨火疫病。

整株枯死

根据调查，梨火疫病各年份的发生程度与春夏季的温度、降雨量等气象因素密切相关。新疆2017年香梨花期多雨，造成梨火疫病大暴发，2018年中等发生，2019—2020年发病程度进一步减轻，2021年花期降雨导致病害再次严重发生，2022年和2023年病害严重度逐年降低。梨火疫病除了危害梨和苹果，还危害海棠、山楂、榅桲、杏等，且品种间存在较大差异，其中库尔勒香梨是受害最严重的梨品种。

梨火疫病很快蔓延到与新疆毗邻的甘肃省。2020年春季，甘肃省河西走廊的张掖市梨园内发现了梨火疫病症状，危害程度较轻，只有零星的3个梨树枝条出现枯萎症状。本研究团队经分离鉴定，确认是梨火疫病菌的危害。随后临近的武威市在2021年也观察到了零星发生的火疫病。甘肃当地采取了重度修剪、药剂防治甚至整园清除的方法抑制梨火疫病的蔓延，病害并没有大范围传播。

为害症状：嫩梢

根据中国农业农村部发布的资料，截至2023年6月30日，梨火疫病发生于中国2个省（区）（新疆、甘肃）的58个县（市、区），比2022年增加了10个县（市、区）。其中，新疆有22个县（市、区）已得到根除。据全国农技中心预测，2023年，梨火疫病全国预计发生面积55万亩，需预防控制面积在420万亩以上。梨火疫病在新疆大部分梨、苹果产区中等发生，局部地区偏重发生，在甘肃河西走廊部分县中等发生，向苹果、梨主产区进一步扩散风险较高。

中国梨火疫病防控研究进展

梨火疫病发生以来，中国采取了多种防控措施抑制病害蔓延，包括加强监测预警、强化检疫监管、实施综合防控（清除病树病枝、化学防控、安全授粉、规范果园管理）等，取得较好的防控效果。

为害症状：果实

1风险评估和检疫管理

梨火疫病菌是国际重要的植物检疫对象。早期（1995—2007年）的研究中，国内研究人员根据中国梨、苹果的种植区域、梨火疫病的世界分布及病菌的生物学特性，预测了中国梨火疫病的可能分布区及严重性，评估了梨火疫病随进口苗木、入境水果传入中国的风险，指出了中国大部分地区为梨火疫病的适生区，提出了相应的风险管理措施。

参考国际植物检疫的做法，梨火疫病自1992年即被中国列为进境植物检疫危险性病害之一。近些年，中国对梨火疫病菌等检疫性外来入侵有害生物的监管力度不断加强，2020年，梨火疫病菌被列入《全国农业植物检疫性有害生物名单》，梨、苹果、山楂等蔷薇科寄主植物苗木、接穗被列入《应施检疫的植物及植物产品名单》。2023年，梨火疫病菌被列入《重点管理外来入侵物种名录》，已严禁从疫区调运高风险苗木与枝条，禁止在疫区育苗，严禁从疫区调运花粉。

2病原检测

建立准确、灵敏、高效的病原菌检测技术是实现病害早期发现、诊断和防控的必备条件。国内对梨火疫病菌的检测从传统的选择性培养基、免疫学等方法逐步深入到以PCR为基础的多种分子生物学手段。

RPA-LFD 检测方法

3农业防治

农业防治是通过选育和利用抗病虫害品种、优化栽培管理措施等防治有害生物的方法。针对梨火疫病的农业防治措施主要有选用抗病品种、重度修剪、清洁果园、花期安全授粉等。

抗病品种筛选：选用优良抗病的品种和砧木。段红雁等评价了新疆常见的5种蔷薇科果树对梨火疫病的抗性，海棠多表现为高抗，山楂和苹果表现为中抗，杜梨和库尔勒香梨均为低抗。在梨品种方面，刘华威等评价了54份梨种质资源对梨火疫病的抗性，表明在中国梨种质中可能存在较丰富的抗病资源，东方梨的抗性较西方梨更强。何临梓等评价了梨砧木对梨火疫病的抗病性，结果表明秋子梨属于耐病种质，杜梨属于感病种质，4种梨砧木抗性强弱排序为秋子梨＞豆梨＞川梨＞杜梨。在苹果品种方面，李晓妹等评价了国内20个苹果品种（类型）对梨火疫病菌的抗病性，显示高抗品种有1个为GD-9，是中国的野生塞威氏苹果，抗病苹果品种有4个。王大江等利用嫩叶和嫩枝离体接种方法评价了488份苹果种质资源的火疫病抗性，筛选出高抗资源8份，其中栽培品种6份和塞威士苹果2份，可作为鲜食种质创制和砧木选育的基础材料。

病枝移出园外

重度修剪：梨火疫病发生后，应及时剪除受害枝条，清理地面枝条、叶片、果实等废弃物，移出园外集中烧毁，保持田园卫生，并及时消毒修剪工具，减少交叉污染。生产上不易做到一剪一消毒，可以在修剪后全园施一次药。王杰花等报道了修枝剪用3%噻霉酮水分散粒剂溶液进行消毒，对梨火疫病的防效可稳定保持在90%以上。马翔宇等报道了园艺修剪措施对梨火疫病的防效为85.5%～100%，砍除感病杜梨防护林的防效为86.3%～96.0%。乾义柯等利用实时荧光定量PCR检测了库尔勒香梨园土壤中梨火疫病菌的浓度，发现6～7月病菌浓度显著高于4月、10～11月，加强花期病害防治和梨园病残体清理可降低土壤中病菌浓度，降低梨树根部侵染风险。

安全授粉：昆虫授粉作为一种经济、方便、高效的授粉方式被广泛使用，但很多昆虫也是梨火疫病菌的重要传播媒介，如蜜蜂、蚜虫、木虱等，在梨火疫病发生地区，应尽量避免使用蜜蜂授粉。班学等报道了禁蜂授粉可以显著降低梨火疫病的发病率。为降低授粉的工作量和成本，羊坚优化了库尔勒香梨无人机液体授粉花粉液参数组合，库尔勒香梨花序坐果率达88.57%，花朵坐果率30.79%，授粉成本较人工蘸粉和人工抖粉显著下降。

4药剂防治

药剂种类：中国于2016年禁止了农用链霉素在农药上的登记。作为替代药剂，铜制剂、春雷霉素等产品在防治梨火疫病方面开始扮演重要角色。

通过中国农药信息网查询到的信息来看，目前中国登记防治梨火疫病的药剂产品有12个。可以看出，目前中国登记防治梨火疫病的药剂种类较多，类型包括有机铜（噻菌铜）、无机铜（氢氧化铜）、抗生素（春雷霉素、中生菌素）、噻唑类（噻唑锌、噻霉酮）等，数量上仍以抗生素类居多，春雷霉素、中生菌素各有4个产品，其它仅为1～2个产品。单剂产品有11个，复配产品有1个。产品剂型以液体剂型为主（8个），固体剂型的4个。在产品毒性方面，所登记产品大多为低毒（10个），微毒的2个。

中国用于防治梨火疫病的登记农药产品

国内还筛选了一批新的化学或生物源药剂。梁慧敏等发现1.8%辛菌胺醋酸盐水剂、30%壬菌铜微乳剂、80%乙蒜素乳油、3000亿芽孢/g荧光假单胞菌可湿性粉剂等药剂对梨火疫病菌室内抑菌效果较好。笔者团队研究了吩嗪类化合物对梨火疫病菌的抗菌活性，其中抗生素溶杆菌产生的堆囊粘菌素（Myxin）活性较好，EC50值与噻霉酮、中生菌素等药剂相当，吩嗪-1-羧酸中生菌素=9复配组合表现了药效相加作用。

施药时间和方法：选择合适的施药时间及施药方法是提高防治效果的关键。花期是梨火疫病菌侵染和传播的关键时期。根据新疆等地的实践，施药从5%花开的初花期开始，到90%落花结束，需喷施2～3次杀菌剂。在降雨、大风或冰雹等不利天气发生后，应再次喷施杀菌剂，尤其是对发病严重的果园，并应轮换喷施不同类型的杀菌剂，以避免病菌产生抗药性。此综合防控措施可概述为“三对”（用对药剂、用对时间、用对施药方法）、“一禁”（禁蜂授粉）、“一提升”（提升树势），经新疆等实施后，梨火疫病的发生得到较好抑制，如2022年库尔勒市梨火疫病的发病率和感病株率分别为11.43%和0.13%，较2021年的20.59%和0.71%有显著下降。

5生物防治

与国际上应用的产品相比，中国防治梨火疫病的药剂产品仍比较单一，仍以抗生素和化学药剂为主，生物防治产品、植物诱抗剂、噬菌体和抗菌肽等新型产品仍比较匮乏。国外已有很多生防制剂被开发和销售，包括商品菌剂荧光假单胞菌（Pseudomonas fluorescens）A506、成团泛菌（Pantoea agglomerans）D325和P10c、枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）QST713及BD170，部分产品的防治效果和抗生素效果相当，为中国发展梨火疫病生物防治农药提供了借鉴参考。

防控后，库尔勒地区整体发病较轻

近些年，国内筛选获得了一批表现显著拮抗活性的生防菌，因尚处于研究或中试阶段未登记应用。鲁晏宏等筛选出对梨火疫病菌表现拮抗活性的贝莱斯芽胞杆菌（Bacillus velezensis）JE7和JE4、植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）LP1和LP2等菌株，其中贝莱斯芽胞杆菌JE4的温室防效达到73%以上。贺旭等筛选出对梨火疫病菌具有强抑菌活性的贝莱斯芽孢杆菌（Bacillus velezensis）FX1菌株，喷施FX1菌株脂肽类物质粗提液、除菌发酵液和菌体发酵液对香梨花序3～5 天的保护性防效为79.07%～50.02%，对杜梨苗7～15 天的保护性防效为72.85%～71.54%。Cui等人从库尔勒梨园中筛选到巨大普里斯特氏菌（Priestia megaterium）菌株KD7，对梨火疫病菌具有较强的拮抗活性，喷施KD7菌液可降低离体梨叶片、枝条和果实的梨火疫病发病程度。

展望

相对于国外的研究，中国对梨火疫病的研究起步较晚，研究的广度和深度也较浅，未来可加强以下方面的研究：

①开展病原流行学等方面的研究，进一步明确中国梨火疫病菌的来源、传播途径和影响因素，加强检疫监管，切断可能的传播路径。②开展病原菌致病机理、药剂作用机理等方面的基础研究，挖掘潜在的作用靶标。③筛选和培育抗病的优良品种和砧木，优化品种布局。④研发安全、高效、环保的生物防治新产品，尽快实现产业化应用，降低对抗生素及其它化学药剂的依赖。⑤巩固现有的防控成果，总结防控实践经验，加强标准化建设，建立科学的梨火疫病综合防控技术体系，提供一套系统性、绿色、可持续的梨火疫病综合防控方案。

本文作者：江苏省农业科学院植物保护研究所/江苏省食品质量安全重点实验室/省部共建国家重点实验室培育基地刘凤权、明亮、赵延存、孙伟波*，摘自《落叶果树》2023年第6期专家论坛。内容有删减，详情请订阅杂志。欢迎个人转发分享，其他任何媒体、网站如需转载，须在正文前注明来源《落叶果树》。