蒯元津
　　　　　　　　　　　　（中国农业科学院蚕业研究所　212018）

　　　　　　　　　　　　　　　　　  前　言

　　蚕丝业起源于中国。栽桑、养蚕、缫丝和织绸是古代中国劳动人民的伟大创造，在漫长的五千多年的生产历史过程中，通过丝绸之路，将绚丽多彩的蚕丝和生产技术传播到世界各地。现在大约有37个国家和地区有蚕业生产。所以如此巨大的时间和空间因素，桑树在与形形色色的病原微生物相互适应、生存的过程中，发生众多的桑病，甚至超过了所有植物的病种。中国古农书在800多年前就有染病记载（Wen．1127）。到1929年记有桑病400多种（Endo 1929），还未包括病毒和线虫。其中有同种异名和同名异种的，还有半寄生性的。这些桑病不仅为害桑树，导致桑叶减产，叶质变劣，还导致蚕茧减产和茧质下降。因此，蚕业发达的国家都十分重视桑病及其防治研究。现代植物病理学进入分子病理学境界，更促进着桑树病理学的发展，日新月异的进展，成为一个活跃的学科领域。由于涉及内容十分庞大，本文仅对近年来意义重大的有关方面的进展，根据作者意见，介绍于后。

　　l　桑的新病原微生物的发现和鉴定 

　　六十年代以来，新发现的桑树病原微生物，包括首次发现寄生于桑的微生物，不完全 的统计有21种。其中属病毒类7种，细菌类的5种，真菌类的9种。见表1。
　　对于桑萎缩植原体的发现，在植物病理学上具有里程碑的意义，它推动着300多种植物、作物病原植原体的发现和病害的防治：植原体是最小的、能自身繁殖的微生物，这引 起国际学者的兴趣，从而发展成为植原体（phytoplasmas）学科。
　　对于桑花叶萎缩类病毒的初步发现，可能在桑病原上是第1例，全世界约已发现20种左右植物30多种病原类病毒。类病毒是现在已知的最小的能自我复制的亚病毒病原，没有任何蛋白外壳，它们必需通过RNA与寄生组合在植物体内发挥病原性作用，（Sanger·H·L．1988）对研究生命科学有特殊意义。
　　还需指出，众多的桑病原微生物，虽然对蚕业生产和发展是不利的，但是从另一角度 而言，这些微生物具有多种多样的基因，深入研究和利用，将来丰富自然基因库资源，将变害为益，造福于人类。有些已被利用，如桑密环菌（Armillariellamellea）、桑孢锈菌（Aecid－ium mori）等在中国古农书李时珍《本草纲目》中就有记载作为中药治病。

　　2　对重要桑病的病理学研究取得重要进展

　　除了新的病原微生物的发现外，对病理学方面具有推进作用的研究成果很多，仅选10条简述为后。
　　2.l　首次按柯赫氏法则（Kock’s Pastulates） 完成对将桑黄化萎缩病病原植原体的鉴定。由于植物支原体不能在体外分离培养的难点，采用抽提纯化法获得具有活性的病原物，将病原物注入介体昆虫，桑拟菱纹叶蝉（Hishimonoides sellatiformis Ishihara

体内，使成为传播昆虫，然后接种健康桑树，最后获得典型的病征珠和病原植原体（Kuai，1995）。
　　2.2　用桑萎缩病等植物植原体病作材料，将其核糖体的16SrRNA研究，完成16SrRNA 核苷酸全序列的测定（Namba et al，1993）。
　　2.3　发现桑疫病病原细菌（Pseudomonas syringe Pv．mori）内冰核活性（Ice nuclearac－tivety，INA）的质粒和晕斑Halo基因。（Sato et al，1982；Takahashi et al，1977）。对冰核活性细菌的性质研究阐明了桑树桑叶的霜冻机理。
　　2.4　发现桑芽枯病（ TWig blight）病菌（Fusarium latertrium）的A～D型的四种分子孢子型以及F．solani的大小型分生孢子，并作了生理、生态的系统研究（ Matuo． F，1961.1972）。
　　2.5　对桑里白粉病（Phyllactinia moricola）的浸染规律的系统研究，尤其是病原菌子囊果越冬机理上的究明和寄主植物的研究，将病原学名的种名变更（Itoi．S，1963 1967），均具有科学意义。
　　2.6　桑赤锈病的系统研究，发现了干旱型生理小种（Kuai et al，1996）。 
　　2.7　研究利用多菌灵和粉锈宁农药，防治桑真菌性病害取得成功。多菌灵用于半知菌亚门的桑病，如桑褐斑病（septosloeum mori）（Sum，1980）、桑炭疽病（Colletotrichummorifolium）（Tian et al，1982）、露湿漆斑病（Myrothecium roridum）（Du，1988）等。用多菌灵加热酒精，对白纹羽病桑苗消毒也有效（Wuaide，L，1995）。粉锈宁用于防治桑赤锈病（Aecidium mori）和桑里白粉病（Phyllactinia moricola）均有效（Kuai et al，1982）。因此，解决了主要的桑树叶部真菌性病害的防治，有利于蚕业生产的发展。
　　2.8　利用桑园内间作 Marigold（ Tagetus Patula）PaPaya（CalotroPis gigantea）等植物，防治桑南方根结线虫病（Meloidogyne incog-nita）（Delcher，Janese，V et al，1977，Tomy PhiliP et al，1993），研究利用放线菌对桑紫纹羽菌（ Helicobasidium mompa）、白纹羽菌（Rosellinia necatrix）的拮抗作用（Shimane et al，1993），这为桑病生物防治开阔新途径。
　　2.9　利用太阳能土壤消毒法，控制紫纹羽病菌的土壤传染（Ｋuai，et al，1981），这为桑病物理防治开辟新途径。
　　2.10　利用桑的种质资源，选拔出一批高产、优质的抗病品种。例如：
　　2.10.l　用35份鲁桑（Morns multicaulis）资源，选出对桑黄化型萎缩病、桑疫病、桑炭疽病、桑白粉病和桑污叶病（Clasterosporium mori）的多抗品种青黄桑等4个。（Kuai et al，1996） 
　　2.10．2　对桑疫病抗病品种选择，中国用154份品种，在病区检出抗病力强的4份（Dai et al，1990）；用201份品种作病原接种，检出抗病力强的27份（Tian et al，1996）。印度用外地引进的和地方品种，检定出11份抗病品种（Gunswar，S·K．1995）。巴基斯坦也选到5份抗病品种（Akhtar．M．et al，1993）。
　　2.10.3　对桑环斑病毒作遗传抗性分析，得出病毒抗性与母本相关（Zhu et al，1995）。
　　2.10.4　研究利用桑的植物防卫素（Phy－toalexin）中Moracin C.N.G含量，检测抗桑黄化萎缩植原体的方法，选出抗病品种。（Kuai et al，1997） 
　　从252份质种资源中，用嫁接接种的方法检出10份高抗品种（Wu et al，1992） 
　　2.10.5　对青枯病抗病品种选育，采用400多份资源中选出有抗性的品种12份，作组合 和杂交，育成抗病力强的抗青10号品种（Anomymity，1995）     

　　3　桑树病原基因的研究和应用开辟了桑病防治的新领域 

　　现代分子植物病理学者的研究目标转向2个方面。
　　3.1　诱导植物防卫反应的信号与作用机理 
　　由于高等植物，桑具有一整套的防卫机制来对付病原物的侵入，在分子和生化水平上表现为防卫基因的活化和防卫蛋白的产生。在细胞和组织水平上，表现为以过敏性快速坏死反应的主动抗病性表型。从病原物侵入开始到植物防卫反应的产生，是病原物与桑之间信号互作和信号交流过程，涉及到信号产生和识别、接受和转换、修饰和加工以及传递和应答等一系列步骤。目前对于这些信号识别和信号传递及信号分子链的认识还很有限，但一旦解析，可以为建立和发展植物抗病性基因工程途径提供理论依据，研究工作在二方面取得进展。
　　3.1.l　桑病原毒素（Toxin）
　　病原物在侵染作物致病过程中，常产生一种高效的致病毒物一毒素。有一类由毒素作为主要致病因素的病害，病原物产生毒素的能力与病原物的致病能力直接相关。许多毒素的化学结构并不复杂，一般是多糖和粘肽（Glycopepcide），它们受遗传基因所控制，不同种类的病原毒素是不同的。已记录了100多种分类学上不同的病菌所产生的已知结构的 150多种化合物。如Alternaria kikuchiana 产生的AK毒素（Kinoshita．T，et al，1972）、Fusarium oxysporum产生的 Fusari acid等等。桑病原菌毒素工作，也有研究和发现，如需湿漆斑病菌（M．roridum）（Murakami·R·et al，1995），桑炭疽病菌（ C． morifolium）（Yashida，1993）和桑疫病晕斑细菌株（Holo stain）（Taklahashi， 1977）均分离到各自毒素。因此，对病原菌毒素研究，有利于阐明桑的抗病机制，还可以从中发掘病原菌的毒素基因或致病性基因。
　　3.l.2　桑的植物防卫素（Phytoalexin）植物能产生并含有各种各样的生理活性物质，有些物质对其它生理产生有害作用，在自然界激烈的生存竞争中起着保护自己种群的作用。在这些生理活性物质中，很久以来抗菌物质就被认为是对植物抗病性有关的。植物防卫素就是重要的这一类物质。
　　植物防卫素是在健康植物中检验不出来的，只有受病原场侵染时传播出植物防卫反应的寡糖信号（oligo－saccharins），诱导植物产生植物防卫素。不同植物可诱导出不同化 学结构的植物防卫素。自1940年德国科学家Muller ＆Bfl rger发现以来，已有60多种植 物中发现这类物质，并提出其化学结构。已成为动植物分子生物学领域的新热点（Wang et al，1996）。
　　桑的植物防卫素是一种抗菌谱很广的活性物质（Shirata，A et al，1978），其化学结构业已查明，即产生于桑枝皮部的为Moracin A～E，产生于木质部的为Oxyresveratrol、Moracin M和4=prengloxyresvenratrol，产生于桑叶的为Chalcomoracin，产生于桑枝表皮的为 Albanin A～G，Moracin和 Kawanon C（shirata．A，1983），产生于桑根皮部的为5，7 dihydroxychromone和 Ethyl β－resorey－late（Uno．T．et al，1981）。其中桑枝皮的桑素（Moracin）已被用于抗病机理分析方面（Kuai et al，1997）。
　　3.2　病害生物防治遗传工程 
　　由于生物技术在植物病害防治中的应用研究处于农业生物技术发展的前沿。有关桑病研究取得一些进展。
　　3.2.l　建立基因数据库
　　桑褪禄斑病毒MERV／TNV的D株系的核苷酸全序列测定分析，查明此病毒RNA由3751 bP组成，包括5个可译框架（openreading frame，ORF），在5近端的ORF可读出82K蛋白，在中心区2个小ORF，可译成密码为7K蛋白（P7a和P7b），在3近端ORF译成密码为29K外壳蛋白（CP）（Coults R．A et al，1991）。
　　桑萎缩植原体的核糖体，从16SrRNA的核苷酸全序列测定分析，对其1368hP构建17条基因序列引物，为植物支原体分类和诊断（Namba，S．et al，1993），奠定了理论和技术 的基础。
　　3.2.2　用遗传工程构建抗病桑树 
　　桑树抗青枯病已进入建株阶段。最早是利用柞蚕（Antheraea Pernyi）蛹注入大肠杆 菌（E．colit）诱导其血淋巴产生抗菌肽（Ce－croPins），这种具有广谱性抗菌肽，取其 35～37肽的氨基酸序列，设计合成抗菌肽D基因（Xu et al，1988）。将抗菌肽D基因通过根癌农杆菌（Agrobacterium tumefaciens）的Ti质粒载体转入桑树叶盘，获得基因转化工程苗。（GUAN，et al，1994）为培育抗青枯病品种打 好基础。
　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　结束语 

　　今天的科学，明天的技术。漫长的蚕业科学研究，为明天的技术开发播下种子。人类将进入二十一世纪，二十一世纪将是生命科学的世纪，这是各个领域科学家的共识。
　　新时代鞭促着桑病科技前进，回顾和总结，尽管这个总结是不够全面的，但总是有益 的。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　参考文献（略）