最早于1907年由美国科学家从雏菊冠瘿中分离获得;1942年被正式命名为根癌土壤杆菌,并被确定为土壤杆菌属的模式种。全球100多个国家和地区已有其发生的报道。根癌土壤杆菌能引起植物根癌病发生,寄主范围非常广泛,可侵染93个科331个属的640多种植物,包括一些重要的经济作物,如桃、苹果、梨、樱桃、葡萄等。侵染寄主后,不仅影响植株的生长发育,而且严重时会导致植株死亡,从而造成巨大的经济损失。
根癌土壤杆菌
根瘤菌目根瘤菌科土壤杆菌属的一种。
- 拉丁文名称
- Agrobacterium tumefaciens
- 目
- 根瘤菌目
- 科
- 根瘤菌科
- 属
- 土壤杆菌属
- 所属学科
- 植物保护学
革兰氏阴性菌,无芽孢,短杆状,大小为(0.6~1.0)微米×(1.5~3.0)微米,以1~6根周生或侧生鞭毛运动;好气性,代谢为呼吸型,最适生长温度为25~28℃;耐酸碱范围pH5.7~9.2,最适pH7.3。菌落通常为圆形,隆起,光滑,白色至灰白色,半透明状。在肉汤或酵母膏胨培养基上生长迅速,碳及能源包括碳水化合物、有机酸及氨基酸。在甘露醇硝酸盐磷酸甘油洋菜的培养基上,菌苔黏液状,具有晕环或呈褐色,常伴有白色沉淀物。在石蕊牛奶反应中,从中性到碱性出现胨化,胨化随时间而加深,2~3周后由黄褐色变为浅灰褐色。
感病植株的根及根颈部出现大小不等的癌瘤。癌瘤初期幼嫩,呈乳白色或略带红色,柔软光滑;后期木质化而变得坚硬,呈褐色,表面粗糙或凹凸不平;严重时整个主根变成一个大癌瘤。感病植株侧根减少,水分、养分运输受阻,叶薄色黄,树势衰弱,落花落果,严重时整株干枯死亡。
根癌土壤杆菌主要存在于土壤中。在病株瘤内或土壤中的病瘤残体上可存活一年以上。雨水、灌溉、地下害虫、曲木、耕作农具等均可传播,也可随繁殖材料如插条、接穗传播。
根癌土壤杆菌致病性由其Ti质粒决定。质粒上的T-DNA编码合成生长素和细胞分裂素的基因。细菌侵入寄主后,Ti质粒上的T-DNA被整合到寄主染色体中,随寄主基因一起表达,合成大量的生长素和细胞分裂素,这些激素的失衡就使得寄主细胞过度增殖,从而形成肿瘤。致病过程可分4步:①细菌通过伤口进入寄主植物的细胞。②T-DNA转入植物细胞。③T-DNA整合进染色体。④致瘤基因表达。T-DNA一旦与植物染色体整合,可稳定存在,且随着细胞分裂而不断复制,致瘤基因的表达使得植物细胞增生为肿瘤。
主要包括:①选育抗病品种。②使用生防菌K84及其工程菌K1026进行生物防治。③严格植物检疫,控制传播。④物理防治,切除癌瘤,保持田园清洁,土壤、苗木消毒及保护伤口。⑤化学防治,利用抗菌剂402、硫酸铜溶液、福美砷、次氯酸钠、碧康等药剂进行防治。
扩展阅读
- 董金皋.农业植物病理学.北京:中国农业出版社,2001.
- 黄云.植物病害生物防治学.北京:科学出版社,2010.
- 沙德 N W, 琼斯 J B, 宗 W.植物病原细菌鉴定实验指导.3版.赵廷昌,译.北京:中国农业科学技术出版社,2001.
- 李莹莹.大连地区大樱桃根癌病的研究.大连:辽宁师范大学,2008.
- DE CLEEN M, DE LEY J.The host rang of crown gall.The botanical review,1976,42(4):389-466.