新疆棉花细菌性烂铃病传播机制的研究

新疆是我国最大的棉花产区，棉花细菌性烂铃病（Pantoea agglomerans）是影响新疆棉花产量和品质的一种新病害。申请者在前期的研究中，已确定了该病害在新疆棉区的发生和危害，并初步查明病原只能通过伤口侵入棉铃，棉田昆虫、种子及植株内生也可带菌。本研究拟在现有的研究基础上，对新疆棉田携带P.agglomerans的昆虫介体进行调查，将筛选出的可能传病昆虫介体在人工控制条件下的接种棉花，最终确定传播病害的介体昆虫种类及传播效能。通过人工接种和自然发病棉铃种子在室内和田间的种植，系统检测植株的带菌率和棉铃发病情况，明确种子传播病害的可能性；同时，对不同品种健康棉株内生细菌的分离计数与田间病害的发生情况相结合，明确P.agglomerans内生传播病害的可能性。最终明确该病害在新疆的初侵染来源和自然传播方式；为制定合理的病害防治措施及保证新疆棉花产业的可持续发展提供技术保障。

项目摘要：.本研究通过对病原菌的分离、致病性测定、病原形态特征、培养特性、生理生化测定及16SrDNA序列分析，将引起新疆棉花细菌性烂铃病的病原确定为成团泛生菌（Pantoea agglomerans）。棉花细菌性烂铃病在新疆棉田中普遍发生，平均发病率为20.6%，减产10%-20%；对棉花纤维品质的影响体现在纤维比强度和伸长率的下降、马克隆值的增加等。带菌的种子的发芽率和出苗率都明显降低。.病原菌不能通过种子和土壤带菌传播，棉株中内生的P. agglomerans与棉花烂铃病的发生之间没有明显的相关性，病原菌也不能通过植株、花器、铃表面的喷雾侵入寄主，棉铃表面的轻微刮伤也不能作为病原菌侵入的通道，只能通过棉铃穿刺（刺透铃壳）和注射接种才能造成烂铃症状的出现。.在新疆棉田昆虫体内能分离得到成团泛生菌P.agglomerans的有缨翅目的花蓟马（Frankliniella.formosae）、半翅目的牧草盲蝽（Lygus pratensis）、苜蓿盲蝽（Adelphocoris suturalis）、长蝽Geocoris.spp、花蝽（Orius.spp）等，田间的花蓟马、牧草盲蝽、苜蓿盲蝽的带菌率最高。盲蝽的个体带菌量远远大于田间花蓟马的带菌量。.应用菌株对不同药剂敏感性和REP-PCR技术分别对来自棉田细菌性烂铃病、棉铃吐絮后僵瓣花以及棉田中带菌昆虫体内的P. agglomerans分离物进行遗传多样性及亲缘关系分析；结果显示，不同来源株菌间的遗传多样性非常复杂，来自棉花烂铃病的菌株与来自田间盲蝽的菌株具有更近的亲缘关系。.在离体条件下，分别用带有抗生素抗性基因标记的突变菌株和带有绿色荧光标记的菌株饲喂牧草盲蝽和苜蓿盲蝽后，细菌主要定殖在盲蝽的消化道中，且消化道中细菌的含量明显高于喙和头部。 将带菌盲蝽转接到离体棉铃上，盲蝽可将病原细菌Pantoea agglomerans有效的转移进入棉铃内部，且幼铃和中等大小的棉铃更容易感染病害。带菌盲蝽的数量与棉铃的发病率之间存在显著的正相关性。 .人工接菌的盲蝽饲喂在田间棉株上，可引起田间棉铃的发病，发病棉铃的症状与田间自然发病的完全一致，表明在新疆棉田中，牧草盲蝽和苜蓿盲蝽是传播棉花细菌性烂铃病的主要介体。由牧草盲蝽和苜蓿盲蝽携带Pantoea agglomerans传播棉花细菌性烂铃病国内尚属首次发现。