苹果树腐烂病菌在苹果园和苹果树上的时空分布研究

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苹果树腐烂病菌具有潜伏侵染的特性,前期难以发现,后期防治较为被动,且容易复发。有报道发现苹果园无症状枝条上普遍携带腐烂病菌。但腐烂病菌在苹果树不同高度、果园不同位置在不同季节的分布情况,在已发生和未发生腐烂病的果园中(发病园和无病园)腐烂病菌的分布特征及病菌携带量是否有差异,不同季节腐烂病菌的分布及携带量有哪些变化等都还缺乏研究。本研究首先对苹果组织基因组DNA提取方法进行了对比优化,并优化了本研究室前期开发的苹果树腐烂病菌实时定量(qPCR)检测体系。采用优化的qPCR技术探究无病园及发病园树体在不同季节、不同高度、同一枝条上离树体不同距离枝段,以及不同类型组织中的苹果树腐烂病菌检出率及检出量,探究腐烂病菌在树体中的分布动态,并据此提出采样建议。同时还研究了腐烂病菌在无病园和病园苹果果实中的分布特征。主要结果如下:
  1.无病园苹果树枝条木质部和韧皮部,主干、芽、叶片和梢均可检测到腐烂病菌。2018年无病园果树平均检出率达69.5%,样品检出率为14.24%。样品平均检出率呈秋季>夏季>春季>冬季的规律。树体不同高度、不同距离样品检出率差异较小,春季芽和韧皮部检出率较高,夏季、秋季和冬季均为木质部检出率较高。新生组织中芽的检出率较高,主干和梢仅在秋季出现较高检出。春季样品病菌检出量最高,为4.47×105copies/g。秋季次之,为4.79×104copies/g,夏季及冬季样品病菌检出量较少,为4.31×103-9.24×103copies/g。
  2.发病园健康果树及发病果树,枝条木质部和韧皮部,主干、芽、叶片和梢均可检测到腐烂病菌,病树腐烂病菌平均检出率高于无病园。2018年病园病树平均检出率达86.16%,样品检出率为18.01%,病园健树检出率达73.17%,样品检出率为15.85%。样品平均检出率夏季最高,秋季次之,春季和冬季检出率较低。树体不同高度、不同距离样品检出率差异较小。不同部位中木质部、韧皮部和主干检出率较高,其中木质部周年检出率较高且稳定。新生组织叶片、芽和梢的检出率较木质部、韧皮部和主干低。冬季样品病菌检出量最高,为3.86×106copies/g,夏季次之,为1.85×104copies/g,春季和秋季较少,为1.28×103-6.80×103copies/g。
  3.无病园和发病园果实均有腐烂病检出,无病园果实检出率为41%,发病园健树果实检出率为62%,病树果实检出率为61%。无病园果实病菌检出率与取样高度无明显相关关系。果实不同部位均有腐烂病菌检出。果实由外自内,检出率呈下降趋势:无病园果实各部分检出率呈外果皮≈中果皮>内果皮>种子>果萼,平均检出率在3%-23%,病园健树和病树果实各部分组织检出率呈外果皮>内果皮>中果皮>种子>果萼,平均检出率在0.00%-48%,其中健树果实各部分的检出率更稳定。无病园果实腐烂病菌平均检出量为2.09×103-1.88×104copies/g,各部分检出量呈中果皮>外果皮>内果皮>种子>果萼,病园健树果实平均检出量为5.45×103copies/g,病树果实平均带菌量为4.34×103copies/g。各部分检出量呈外果皮>内果皮>中果皮>种子>果萼。
  4.苹果园腐烂病监测的采样建议。在对不同季节苹果园腐烂病菌进行动态监测时,建议采集1年生枝条,无病园建议春季采集中层离树体较近的韧皮部;夏季采集上层枝条木质部;秋季采集上层枝条中部木质部;冬季采集中层离树体较远的木质部;在病园春季采集上层木质部,其余季节采集下层木质部。在开展普查式检测时,建议采集树体上层一年生枝条,检测枝条离树体较近部位的木质部和韧皮部。
  5.病树和周围健树不同组织间检出率及菌量的变化无明显规律,但木质部、韧皮部和主干,在6月至8月腐烂病菌检出率增长较快,10月和12月腐烂病菌检出率下降。
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