松材线虫病防治研究进展

［摘 要］ 松材线虫病作为世界性森林病害之一，对松树具有毁灭性危害。该病寄主广泛，传播扩散迅速，致死率高，造成的经济损失巨大，已经引起我国相关部门的高度重视。自松材线虫病发现以来，经过几十年研究探索，相关人员已经在松材线虫病风险评估、动态监测、早期诊断及治理等方面积累了一定经验，可为松材线虫病防治提供一定的理论依据和指导。

［关键词］ 松材线虫病；风险评估；动态监测；诊断；防治措施

［中图分类号］ S763.18 ［文献标志码］ A ［文章编号］ 1674-7909（2022）06--3

0 引言

松材线虫病又名松树枯萎病，是一种由线虫纲滑刃目滑刃科伞滑刃属嗜木伞真滑刃线虫感染引起的系统侵染性病害，是近年来我国林业病害中危害最严重、造成经济损失最大的一种病害。早在1905年，日本报道了发生在长崎的大面积松树枯死事件。经众多学者研究，北美洲被确定为其发源地。但由于北美洲当地生物种群间长期地相互适应、松树品种抗病性较强、环境保护较好、岛屿分布广，以及北美的松材线虫和亚洲地区的松材线虫在致病力方面存在较大差异，因此，松材线虫病在北美洲地区危害较轻，而在亚洲的中国与日本造成了巨大生态损失和经济损失。1982年，我国首次在江苏省南京市中山陵后的黑松林中发现松材线虫。目前，松材线虫病已经蔓延至江苏、江西、辽宁、山东、福建、重庆、安徽和浙江等多个省（自治区、直辖市）。截至2022年，我国松材线虫病疫区高达731个［1］，致死松树有数千万株。例如，庐山、黄山、九华山和张家界等多个重要生态区和国家级风景区中，大量百年以上的名贵古松树因感染松材线虫病而死。

松材线虫病防治难度之所以较大，与其生长发育繁殖过程有密不可分的联系（见图1）。另外，松材线虫病在亚洲入侵的典型特征为病原主导性，即发病程度取决于病原菌能否传播到该地区，而与当地松树的长势和健康状况无关。据统计，在自然条件下，松材线虫能危害的松属植物有45种（其中我国有12种），致病力强，传播迅速，防治难度大，寄主死亡迅速，造成的生态破坏和经济损失巨大。因此，松材线虫被称为松树的“癌症”，也是当今世界上的第一大森林虫害。

对于松材线虫病的防治，国内外大批学者已经做了较多的研究工作，在防治手段上也有了一定程度的改良和创新。下面笔者从松材线虫病风险评估与监测、早期诊断、综合治理等方面进行综述。在归纳当前松材线虫病防治研究进展的同时，也提出一定建议，为未来松材线虫病防治提供一定的理论依据和指导。

1 松材线虫病风险评估与监测

1.1 松材线虫病风险评估

王卫东等［2］利用有害生物多指标定量分析方法，通过对专家的问卷咨询来确定相关因子及其权重，筛选出与松材线虫病的发生、发展及扩散相关的因子，建立松材线虫病风险分析指标体系，研究松材线虫病在我国的潜在适生区。随着GIS技术的不断发展与应用、松材线虫影响因子的不断确定，王峰等［3］将年平均气温、降雨、日照、寄主分布和媒介昆虫等因子纳入评估模型，评估松材线虫进入及定殖的概率，划分出低、中、高风险区及重点防护区，并绘制风险评估图，为制订松材线虫病防治方案提供指导。韦雪花等［4］运用GIS的空间分析功能和空间建模方法对云南省松材线虫病的风险进行了分析评价，根据已有资料筛选寄主、病原、媒介昆虫、环境和人为干扰因素5个指标作为一级评价指标，再细化为若干个二级及三级层次指标，由专家打分评判、计算各级指标因素的权重，再通过GIS的空间分析方法对各级指标进行空间模拟，生成各个因素的专题图层，最终将各因素的图层进行空间叠加生成云南省松材线虫病风险等级图。此外，ArcEngine技术、NET平台技术和Oracle数据库技术的开发利用，以及人工神经网络预测模型的建立，都为实现松材线虫疫情预警标准化、可视化、精细化奠定了基础［5］。

1.2 松材线虫病动态监测

传统的监测方法实时性差，无法做到大范围的宏观动态监测。对此，相关学者利用3S技术，通过信息提取及种群空间格局分析，建立生态格局遥感分析模型，对比分析松材线虫入侵前后的植被斑块面积及密度，确定其扩散及分布方式［6］。还有学者采用双变量相关分析方法，利用灰色理论、回归分析、在线高光谱模拟预测等建立模型，使得分析实用性更强，可对森林病虫害实时远程动态监测，为相关部门制订适宜的管理方案提供依据［7-8］。

2 松材线虫病早期诊断方法

2.1 依据林木外部症状诊断法

林木感染松材线虫病的症状主要包括针叶失绿、变黄、变红，有天牛产卵刻槽、取食痕迹等，可据此进行初步判断。然后可通过疑木木质部蓝变，以及采用贝尔曼漏斗法来分离木材中的线虫，在显微镜下观察，以此来确诊。除了被动观察，还可对松树取样，观察松树流胶程度判断其是否感染松材线虫。病树通常流胶较正常松树少或不流胶，因此能作为判断病树的依据［9］。该法适合普检，缺点是易误检［10］。

2.2 生物化学检测法

根据感染松材线虫病的松树早期有挥发物质产生气穴阻止树液上升的现象，杨伟东等［11］采用酸性品红追踪树液流动，从而判断早期是否患病，然而该法操作困难，推广尚有一定难度。王明旭等［12］研究提出的显色剂检测法是一种简单、快速、具有应用价值的检测方法，利用显色剂检测松材线虫病树与健康树木的显色差异明显，病树的显色结果呈深红色至浅红色，线虫愈多色泽愈深；健康木呈无色，感染拟松材线虫的松材呈青白色或无色。

2.3 分子生物学检测法

对于松材线虫，可采用探针诊断法、随机扩增多态性PCR方法（RAPD-PCR）、聚合酶链式反应-单链构象多态性（PCR-SSCP）、定量聚合酶链反应（Q-PCR）及限制性片段长度多态性聚合酶链反应（PCR-RFLP）等分子生物学检测方法来检测松材线虫活性［12］。分子诊断主要是对特异性片段的DNA扩增分析，来区分松材线虫和拟松材线虫。特异性片段通常需要设计特异引物或探针，常用引物设计选择有18SrRNA、ITS1、ITS2、28SrRNA等基因组序列［13］。此方法准确性高，所需线虫量小，同时不受成虫、幼虫的限制，部分已开发成试剂盒，适合在森林病害防治部门推广应用。

2.4 光谱学及电生理检测法

从物理学及电生理的角度，利用叶绿素a荧光强度及针叶水势变化对感染松材线虫病组织进行早期检测，通过检测敏感的组织学变化，比较健康植株与感病植株的差异，为检测提供了新思路，具有一定的应用价值［10］。针对植物组织发生病变所引起的细胞膜通透性、电容等的改变及波段反射光谱的差异，近年来相关学者还利用光谱学、电子传感等技术对林木病害和生理指标进行检测，诊断准确率较高［14］。

3 松材线虫病防治措施

松材线虫病治理工作主要围绕松材线虫及其媒介昆虫展开，以“清除病原、控制发展、减轻危害、确保重点、积极预防”为基本方针展开防治。

3.1 物理防治措施

物理防治是利用简单工具和各种物理要素，如光、热、电、温度、湿度和微波、磁场等防治病虫害。例如，黑光灯、松墨天牛诱捕器、脉冲磁场、疫木处理器等陆续被应用于松材线虫病防治，在林区可大面积推广应用。

3.2 化学防治措施

20世纪中后期，相关学者针对媒介昆虫松墨天牛及其幼虫开发了一系列防治药物。其中，有机农药有氧化乐果、倍硫磷、辛硫磷、溴氰菊酯等；无机与植源性农药也被尝试应用于松材线虫防治，如波尔多液、石灰硫黄合剂、除虫菊酯等的应用都取得了一定的防治效果。对于灭杀线虫的药物，常用的熏蒸剂有溴甲烷、硫酰氟、磷化铝等，常用的注干剂有甲维盐乳油、虫线清、治线磷乳油等，常用的沟施剂有涕灭威、克线磷、敌死通等［15-17］。采用灭杀线虫的药物可降低树木死亡率，同时起到抑制或延缓发病的作用。

3.3 生物防治措施

生物防治主要通过利用物种间的相互关系，以一种或一类生物抑制另一种或另一类生物。其优点是不污染环境、安全、不产生抗药性、持效期长等，缺点是杀虫效果较慢，在高虫口密度下使用不能迅速压低虫口数量。

3.3.1 生防细菌及真菌。现有报道表明，在林业病虫害生物防治中采取生防菌剂复配方式，如白僵菌与轮枝孢菌或黏质沙雷氏杆菌混用，可增强杀虫效果［18］。生防细菌及真菌使用方式除了直接喷施、注干、灌根外，还可利用第三方媒介，如小蠹虫传染天牛幼虫等。

3.3.2 天敌防治。我国松材线虫媒介昆虫——松墨天牛的捕食和寄居天敌有大斑啄木鸟、日本大谷盗、蚁形郭公虫等。陈元生等［19］研究表明，管氏肿腿蜂、川硬皮肿腿峰、花绒寄甲等是松墨天牛的重要天敌，具有推广应用潜力。应用天敌防治害虫虽持效性非常好，但是由于释放初期的速效性不如化学药剂，在推广时存在一定难度。

4 结语

加大松材线虫病的防范力度，严格把控疫病的“源头”，严控疫病的“传播”，才可以最大限度地提高松材线虫病防控成效。对此，研究简单、易行的早期检测技术至关重要。另外，应通过更合理地设计布局松树林结构，保障松树树种多样化，提高松树抵抗疾病的能力，并加强学科间渗透交叉，利用各领域的先进技术方法使松材线虫病防治获得突破性进展，方可助力我国林业可持续发展。

参考文献：

［1］国家林业和草原局政府网.国家林草局2022年撤销11个松材线虫病疫区［EB/OL］.（2022-03-22）［2022-03-27］.http：//www.forestry.gov.cn/main/6203/20220406/111320143170851.html.

［2］王卫东.中国松材线虫病风险分析［D］.北京：中国林业科学研究院，2004：30.

［3］王峰，王志英，喻盛甫.基于ArcView GIS的松材线虫传入云南风险评估［J］.云南农业大学学报，2007（5）：640-644.

［4］韦雪花，石雷，刘志军，等.GIS在云南省松材线虫病风险评估研究中的应用［J］.林业调查规划，2009（2）：9-11.

［5］张新平，焦淑萍，张静文，等.松材线虫病入侵新疆的风险分析［J］.防护林科技，2012（2）：73-74.

［6］刘惠明，尹爱国，苏志尧. 3S技术及其在生态学研究中的应用［J］.生态科学，2002（1） ：8-13.

［7］王蕾.基于3S技术的松材线虫入侵前后马尾松林动态变化研究［D］.北京：北京林业大学，2005：19.

［8］潘洁，廖振峰，张衡，等.基于高光谱数据与网络GIS应用的森林病虫害监测系统研究［J］.世界林业研究，2015（3）：48-52.

［9］刘伟，杨宝君，徐福元.松材线虫病树早期诊断的研究［J］.林业科学研究，1998（2）：455-460.

［10］来燕学.用松枝解剖法快速检测松材线虫病原［J］.浙江林学院学报，2005（2）：188-192.

［11］杨伟东，蔡思鸣，邓晓峰.松材线虫对马尾松的致病性及其早期诊断试验［J］.植物检疫，1993（3）：177-181.

［12］王明旭，张志飞，罗宽，等.松材线虫快速检测技术方法的比较研究［J］.湖南农业大学学报（自然科学版），2004（3）：239-242.

［13］郑经武，许建平，吴玉良，等.松材线虫和拟松材线虫种间及种下群体的RAPD指纹分析［J］.浙江农业大学学报，1998（6）：597-601.

［14］傅和玉.植物病害诊断仪的传感机理研究［J］.北京教育学院学报，2000（2）：43-48.

［15］张明，梁军，张星耀，等.脉冲磁场对松材线虫的影响［J］.西北林学院学报，2012（1）：119-123.

［16］朱正昌，周性恒，李庆波，等.涕灭威抑制松材线虫繁殖的研究［J］.林业科学研究，1990（3）：229-235.

［17］赵博光，吴如其，李小平.苦豆碱防治松材线虫病的林间试验［J］.林业科学，1998（6）：133-137.

［18］刘畅，姚晨虓，李小杰，等.复合生防菌剂对田间烟草根茎类病害的防治效果［J］.烟草科技，2021（11）：18-24.

［19］陈元生，王俊.松墨天牛的天敌昆虫及其在生物防治中应用［J］.林业实用技术，2012（6）：28-31.