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Alternaria(链格孢属):严重被低估的重要植物病原菌

作者:植物病虫害识别与防治

链格孢属于子囊菌Ascomycota座囊菌纲Dothideomycetes格孢腔菌目Pleosporales格孢腔菌科Pleosporaceae链格孢属Alternaria,广泛分布于土壤、空气和农作物残体中,主要以腐生、内生或致病三种形式存在。

链格孢属植物病原菌的危害

造成作物严重损失。链格孢属有一些种为植物重要的病原菌,寄主范围广,可侵染的农作物和林果植物多达200种以上。危害较重的作物包括:小麦、水稻、高粱、油菜、大豆、向日葵、番茄、马铃薯、茄子、辣椒、苹果、梨、芦荟、菊花、人参、甘草、田七、棉花、烟草等作物,给农业生产带来巨大损失。除了引起农作物病害外,还极易引起农产品霉变,导致蔬菜、瓜果和储存食品腐败变质。

威胁食品安全和人类健康。有些链格孢还具有产毒能力,严重危及农产品的食用安全。人或动物一旦摄入链格孢毒素污染的食物,可能导致急性或慢性中毒,某些链格孢毒素还有致畸、致癌、致突变作用。欧洲对小麦中的链格孢毒素长达十年的监测表明,各国小麦样品被毒素污染的情况较为严重。一些谷类作物、瓜果蔬菜、酒水饮品、食用油以及其他农产品中均检测出链格孢毒素。此外,链格孢的孢子还可以释放过敏原引发哮喘病等,严重威胁人类的健康。

链格孢属引起的重要作物病害

小麦黑胚病。在大陆不时发生,严重影响小麦的产量和品质。据报道大陆小麦主产区河南省有些品种受到链格孢A.alternata、细极链格孢A.tenuissima、小麦链格孢A.triticina的侵染,经济损失严重。Webley等于1995-1996年调查了澳大利亚小麦、大麦、燕麦和高粱等作物受链格孢侵染的情况,发现这些作物均不同程度受到危害。小麦黑胚病还曾在德国和阿根廷等国家暴发,导致小麦产量损失惨重,为此欧洲长期监测链格孢对小麦的危害。

油菜黑斑病。目前已知的致病菌有芸薹链格孢A.brassicae、甘蓝链格孢A.brassicicola和萝卜链格孢A.raphani3种,在大陆各油菜产区均有发生。西藏因其特殊的高原气候,当地油菜品种具有抗寒、抗旱、耐贫瘠、含油量高等特点,但随着种植面积的扩大,西藏地区的油菜黑斑病也不断加。

番茄、马铃薯早疫病,又称为“轮纹病”。是由茄链格孢A.solani导致的一种危害严重的世界性植物真菌病害;茄子、辣椒早疫病的病原菌也是茄链格孢。我们日常餐桌上的胡萝卜、洋葱、卷心菜、芥菜等蔬菜也均可被链格孢属真菌侵染。

苹果落叶病。目前在大陆很多果树种植区呈现严重的发病态势。据调查不少果园平均病株率高达55%~73%,病株率达100%的果园也很常见,该病害一旦发生,大量叶片过早脱落,树势趋衰。链格孢引起的苹果落叶病对意大利南部果园危害同样严重。由细极链格孢引起的甜瓜叶部病害,发病率达到33%~87%。大陆新疆的库尔勒香梨、河北鸭梨、中华猕猴桃、大樱桃、柑橘等瓜果上也发现了链格孢引发的病害。美国加利福尼亚州的开心果、阿根廷的蓝莓受链格孢危害严重。

烟草赤星病。烟草赤星病是一种世界性烟草病害,20世纪80年代以来,各烟区烟草赤星病的发生日益严重,近年来也成为对大陆烟草为害最严重的病害之一。据估测每年赤星病发病面积约占中国植烟面积的30—35%。赤星病不仅使烟叶残缺不全,在烘烤过程中病斑仍继续扩大,使烘烤叶片颜色不匀、叶片厚薄不均,等级下降,而且由于内在品质不协调,降低了工业使用价值。

链格孢毒素

寄主专化性毒素。由链格孢A.alternaria产生的寄主专化性毒素多达7种(,分别由其相应的病原菌致病型产生,而这些病原菌致病型则是依据其所侵染的

寄主命名的。如烟草赤星病菌产生的AT-Toxin。作为专化性毒素,只危害特定种类植物,而对于其他种类的植物,则作为效应子激发植物防御反应的产生。毒素在病原菌分生孢子萌发过程中产生,并在侵染过程中发挥作用。

非寄主专化性毒素。链格孢产生的各类非寄主专化性毒素可导致各种农产品腐烂变质,并危及农产品的食用安全。链格孢产生的非寄主专化性毒素主要有7种,分别是:链格孢酚、交链孢酚单甲醚、链格孢霉素、细格菌毒素Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ、细交链孢菌酮酸。

链格孢毒素与食品安全

存在谷类作物中,危及主粮的食用安全。于2001年―2010年对1064个从德国勃兰登堡地区收获的冬小麦样本进行检测发现,30.3%的样本检测出细交链孢菌酮酸,8.1%的样本检测出链格孢酚,3.1%的样本检测出交链孢酚单甲醚,2.6%的样本检测出链格孢霉素。其中细交链孢菌酮酸是该地区最为常见的毒素,从小麦样本的检出率从1%~4%突增至100%,呈现暴发式发展趋势。2011年―2013年对塞尔维亚地区小麦含链格孢毒素情况进行检测发现,68.5%的样本含细交链孢菌酮酸,12%的样本检出链格孢酚,6.5%的样本检出交链孢酚单甲醚。

阿根廷是欧洲新鲜水果和加工食品的第二大出口国,从阿根廷出口的谷类、水果和蔬菜中均检出链格孢毒素和其他一些次生代谢产物。对阿根廷地区番茄、小麦、蓝莓和核桃中链格孢的产毒能力进行了研究,结果发现,在其所检测的菌系中至少有75%有潜在的产毒能力。

链格孢毒素在多类农产品中均有检出情况。其中交链孢酚单甲醚、细交链孢菌酮酸和链格孢酚三种毒素通常可以在苹果、苹果制品、苹果汁、柑橘、橄榄、辣椒、红辣椒、番茄、番茄制品、向日葵籽、高粱、小麦、阿根廷蓝莓和食用油(橄榄油、菜籽油、芝麻油、葵花籽油)中检测到。ATX-Ⅰ和ATX-Ⅱ在链格孢侵染的苹果、高粱和小麦中也被检测到。

结语

链格孢种类繁多,分布范围广泛,引起的病害种类多,危害广,已成为世界范围的病害,并直接影响农产品国际贸易。就大陆而言,由链格孢引起的病害暴发在近些年显得尤为突出。由于对该病害的认识不足,研究投入缺乏,使得广大农户在病害发生后不仅不能明晰病因,也缺乏有效的防控措施,导致病情逐年递增,损失惨重,已成为大陆农业生产中病害防控的突出问题之一。更何况链格孢毒素直接危及农产品食用安全,如何有效解决这一问题理应引起足够的重视。

(内容整理自文献和网络)