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摘 要：番茄细菌性髓部坏死病是一种危害维管束的新兴土传病害，近年来在我国番茄产区逐渐蔓延流行，并日趋严重。根据国内外对番茄细菌性髓部坏死病的研究报道，对番茄细菌性髓部坏死病的发展历史、病症、病原菌、致病机制、遗传多样性及防治方法等方面的研究进展进行综述，以期为番茄细菌性髓部坏死病的深入研究和制定科学的防治策备提供参考。阐述番茄细菌性髓部坏死病的研究现状，以期为该病害的深入研究和制定科学的防治策略提供参考。
关键词：番茄;细菌性髓部坏死病;病原菌检测;防治措施
中图分类号：S641.2 文献标志码：A 文章编号：1673-2871（2021）05-008-07
Research progress of tomato pith necrosis
CHEN Peng1， GAN Guiyun2， WANG Qian1， LUO Yan1， WANG Xianyu1
（1. College of Agriculture， Guangxi University， Nanning， 530000， Guangxi， China; 2. Vegetable Research Institute， Guangxi Academy of Agricultural Sciences， Nanning 530000， Guangxi， China）
Abstract： Tomato Pith necrosis is a new soil-borne disease that affects plant vascular. In recent years， it has gradually spread and become increasingly serious in tomato producing areas in China. This review summarized the history and main symptoms of tomato pith necrosis caused by Pseudomonas and other bacteria. In this paper， the current situation of the tomato pith necrosis was reviewed， including the advances in the detection，pathogenic mechanism， genetic diversity and prevention of tomato pith necrosis.
Key words： Tomato; Pith necrosis; Pathogen detection; Prevention
番茄因其独特的风味和丰富的营养成为世界上重要的蔬菜经济作物。据FAO统计，2019年我国产量高达6 286.95万t，番茄种植面积达到108.67万hm2，产量和种植面积位居世界第一。随着番茄栽培面积的不断扩大，各种生物胁迫和非生物胁迫因素严重制约了番茄产业的发展。番茄细菌性髓部坏死病（tomato pith necrosis，TPN）是由假单胞菌属（Pseudomonas）以及其他细菌引起的危害维管束系统的细菌性土传病害，发病率在10%～50%之间，严重地块高达90%[1]，可减产60%～90%，造成重大经济损失[2]。1971年英国学者Scarlett[3]首次发现该病害由皱纹假单胞菌Pseudomonas. corrugata引起。随后，番茄细菌性髓部坏死病在全球范围内均有发现[2-8]。在我国，自1998年赵海棠等[9]在田间首次发现番茄细菌性髓部坏死病以来，目前在浙江、山东、山西、陕西、福建、台湾、湖南、湖北、江苏、河北、广东、广西等地均有报道[9-12]，是近年来威胁我国番茄安全生产的一种新兴土传病害，并逐渐由一种不常见病害发展成为严重病害。
1 病害症状及病原菌的研究
番茄细菌性髓部坏死病是一种维管束系统病害，明显症状多出现在始花期。主要症状包括植株萎蔫，顶部叶片边缘褪色，茎秆和分枝、叶柄、果柄出现黄褐色或黑色病斑，茎髓部出现褪色、空心、褐化、水浸状或者干缩中空等，维管组织的褪色和坏死，植株的黄化、萎蔫和早衰，有时在茎基部病变部位产生不定根，发病严重时茎伤口处有黄褐色菌膿溢出[12-13]。该病的典型特征是茎髓部的坏死、干缩中空[14]。
番茄细菌性髓部坏死病是由革兰氏阴性假单胞菌属致病菌以及其他细菌引起的，目前，世界上已报道的可引起番茄细菌性髓部坏死病的病原菌多达11种，包括假单胞菌属（Pseudomonas）：菊苣假单胞菌（P. cichorii）[15-16]、荧光假单胞菌（P. fluorescens）[17]、绿黄假单胞菌（P. viridiflava）[18]、皱纹假单胞菌（P. corrugata）[8，19]、地中海假单胞菌（P. mediterranea）[6，9，20]、恶臭假单胞菌（P. putida）[21]、边缘假单胞菌（P. marginalis）[6];果胶杆菌属（Pectobacterium）的黑腐果胶杆菌（Pe. atrosepticum）[6]、胡萝卜软腐果胶杆菌胡萝卜亚种（Pe. carotovorum subsp. carotovorum）[21]，黄单胞菌属穿孔黄单胞菌（Xanthomonas perforans）[21]及菊迪基氏菌（Dickeya chrysanthemi）[22]。不同的病原菌造成的病症也略有不同，P. corrugata和P. mediterranea病原菌会导致髓部坏死，造成髓内部干裂;P. marginalis、P. viridiflava以及P. cichorii这些病菌引起的主要症状是茎内部变色，但未出现髓部组织腐烂[6]。在中国报道的引起番茄细菌性髓部坏死病原主要是P. cichorii 和P. corrugata。 当植物被共生或致病微生物定殖或感染时，单一的病原菌感染不一定会导致病症的出现，但与另一种微生物的共同感染可能由于协同作用而导致严重病害的发生[20]。番茄细菌性髓部坏死病是多种病原菌相互作用的典型例子，在这种相互作用中，有时不止一种细菌会参与症状的发生[23]。前人研究发现P. fluorescens和P. corrugata共接种[20]、P. marginalis和P. corrugata 共接种[5]、P. fluorescens 和P. viridiflava及P. corrugata共接种[24]、P. corrugata和P. mediterranea共接种[25]，以及Pseudomonas和Xanthomonas perforans共接种均会加重番茄细菌性髓部坏死病的发生程度[21]，Petriccione等[25]在猕猴桃上也发现类似现象;在不同的病原菌相互作用下，植株的病情比单一病原菌的侵害要更为严重。此外，不良的生长环境也会加重病害，Ibrahim等[24]发现，中性至碱性土壤及盐水浇灌的盐渍土也会加重病情。
2 病原菌的检测方法
2.1 分子生物学检测
传统的诊断鉴定方法包括田间症状观察、病原菌分离培养、致病性检测、形态学和生理生化鉴定，这些方法存在着操作复杂、灵敏度低、检测周期长的问题。随着现代分子生物技术的发展，利用分子生物学结合生物信息学的技术可对传统方式难以鉴定的菌种进行快速、准确的鉴定，且分子生物方法具有检测周期短、特异性强、结果可靠等特点。主要方法包括16S rDNA基因序列分析、特异性引物分子鉴定、内部转录间隔区（ITS）序列分析、环介导等温扩增技术（LAMP）、实时荧光定量PCR（qPCR）、细菌基因组重复序列PCR（rep-PCR）指纹分析技术以及多位点序列分析（MLSA）等技术。
Catara等[20]在2000年首次设计引物PC1和PC5基于随机扩增多态性DNA标记（RAPD）技术特异性扩增出地中海假单胞菌P. marginalis 600 bp片段和皱纹假单胞菌P. corrugata产生1100 bp条带。同年，Yamamoto等[26]提出利用基于持家基因gyrB和rpoD具有更高分辨率的MLSA对Pseudomonas进行系统发育分析。随后，Tayeb等[27]在2005年提出利用基于rpoB序列对Pseudomonas进行系统发育分析。Cottyn等[28]在2011年首次开发了基于保守的hrcRST基因簇的引物PscHrc662F和PscHrc751R的实时荧光PCR技术，并利用该技术在温室灌溉水中检测出病原菌菊苣假单胞菌P. cichorii。蔡佳欣等[2]利用内部转录间隔区（ITS）序列分析，以及P. mediterranea和P. corrugata特异性引物鉴定出引起台湾地区TPN的P. mediterranea。Trantas等[8]利用重复序列PCR（rep-PCR）指纹分析技术以及多位点序列（MLSA）结合形态学鉴定对32株病原菌进行多样性分析，将32份样品分为2组;MIRIK等[29]利用细菌基因组重复序列PCR（rep-PCR）指纹分析技术的BOX-PCR和ERIC-PCR方法结合形态学特征和脂肪酸甲酯分析等对来自不同寄主的P. cichorii进行寄主溯源分析;分子生物学相关技术为全面研究病原菌的生物学特性、来源、遗传多样性和进化过程提供了研究手段，并有助于快速鉴定分子工具的发明和流行病学研究[30]。番茄细菌性髓部坏死病的检测引物和探针见表1。
2.2 血清法检测
血清学技术不断发展和完善，目前已广泛应用于植物病原菌的检测，番茄细菌性病害的血清学检测技术主要有酶联免疫吸附法（enzyme linked immunosorbent assay，ELISA）、点免疫结合技术（dot immunobinding assay，DIBA）、标记免疫分析（labeled Immunoassays）等。Alippi等[17]通过酶联免疫吸附法（ELISA）结合16S rDNA基因序列分析、细菌基因组重复序列PCR（rep-PCR）指纹分析技术对引起番茄细菌性髓部坏死病的假单胞菌属进行分析，结果表明ELISA法在P. corrugata、P. viridiflava和Pseudomonas spp.之间存在交叉反应。而Mirik等[29]利用间接酶联免疫吸附法成功的鉴定出来自不同寄主分离的致病菌菊苣假单胞菌P. cichorii。Trants等[8]通过同样的方法得到血清抗体PC14能够特异性的检测P. corrugata，认为应根据血清抗体PC14的特异性对不同地理区域的菌株进行更广泛的评估。目前，血清法检测存在着操作复杂、灵敏度低、假阳性高等问题。
2.3 其他检测方法
检测番茄细菌性髓部坏死病的其他方法主要包括生理生化技术Biolog鉴定、脂肪酸检测等技术方法。Biolog鉴定是通过细菌的代谢产物与底物发生氧化还原反应，以四唑类氧化还原染料通过色度的变化来指示微生物對碳源的利用程度以及对化学物质的敏感程度，鉴定数据经数据库比对得到最终结果[31]。蔡佳欣等[2]利用Biolog MicroLogTM系统对3株病菌进行鉴定，经资料库比对，鉴定出3株供试菌属于P. corrugata。脂肪酸甲酯分析（FAME）可鉴定细胞脂肪酸的组成及其组分并与系统数据进行比对鉴定，Mirik等[29]利用FAME进行分析，确定菌株为P. cichorii，其相似度指数在84%～97%之间。另外，Rajendran等[32]基于叶绿素荧光高光谱成像系统和热成像技术能够在植株病症出现之前探测感染严重程度并实现可视化，为发病早期进行防控和病害发生诊断提供了新思路。
3 病害流行与传播
番茄细菌性髓部坏死病传播途径广泛，病菌可借助雨水、灌溉水、农事操作等途径进行传播[28]。病原菌常随病株残体在土壤中越冬，Hikichi等[33]认为P. cichorii的感染源主要为种子以及被感染的病植株残株、杂草和土壤上所携带的病原菌。初侵染通过胁迫造成的伤口、农事操作的机械伤口以及植物表面的自然孔洞气孔、毛孔进而入侵番茄的维管束组织;另外，病原菌也能通过幼嫩的器官（如花和幼果）进入植株体内[14]。细菌性髓部坏死病发生的主要自然条件为高温、高湿、昼夜温差大、高氮等[8，16，20]。值得注意的是假单胞菌可作为防治其他病害的生防菌[8，17]。Belimov等[34]的研究表明，Pseudomonas brassicacearum的520-1菌株低浓度时能够促进植物根系的生长，高浓度时则对根系生长产生负作用。Aiello等[21]研究表明，在一定的条件下，假单胞菌能够成为植株体内的优势菌种并表现出致病性。因此，在生防菌筛选程序和商业化之前应对菌种进行致病性评估，避免在病虫害防治过程中引入可能导致病害的菌株。 4 番茄细菌性髓部坏死病致病机制
革兰氏阴性细菌致病过程主要包括：首先病菌在寄主表面附着，包括群体感应（quorum sensation，QS）系统和胞外多糖的产生等;而后，病菌从寄主的机械伤口、自然孔口进入寄主内部，包括T3SS分泌系统、毒素等;最后进入寄主内部，病菌克服植物免疫反应、破坏寄主细胞结构和生理过程，进而使病菌在寄主体内增殖和系统迁移[35]。毒素在病菌致病中有着重要作用，P. cichorii产生的一种非特异性毒素菊苣素会引起莴苣叶片的细菌性腐爛症状[28]。Ⅱ型分泌系统（T2SS）和Ⅲ型分泌系统（T3SS）是病原菌入侵植物的重要系统，Ⅱ型分泌系统能将水解蛋白分泌到植物细胞间[36];Ⅲ型分泌系统位于细菌细胞膜上，可将特定的效应蛋白转运至真核细胞体内[37]，干扰寄主免疫反应和扰乱寄主生理过程，使得病菌能够定殖和致病[38]。植物病菌的T3SS可分为两类，一类是hrp/hrc 1，主要分布在Pseudomonas和Erwinia，另一类是hrp/hrc 2，主要存在于Xanthomonas、Ralstonia、Burkholderia和Acidovorax中。这些T3SS存在于基因组或质粒的基因簇上，以多个操纵子形式存在，包括hrp （ hypersensitive response and pathogenicity）和hrc （ hrp conserved）基因[38]。Liu等[39]研究发现，丁香假单胞PstDC3000和PssB728a通过细菌中分泌出的特异性效应蛋白并将其转移到宿主细胞的细胞质中，抑制宿主细胞防御机制进而引起病害，T3SS是PstDC3000和PssB728a的关键致病因素。Ishiga等[40]将缺乏T3SS的hrcN突变体丁香假单胞菌猕猴桃致病变种（Psa3）接种至猕猴桃体内，未发生病害特征，进一步说明T3SS在丁香假单胞菌的毒力致病性中起着重要作用。Robert等[41]研究发现，细胞程序性死亡是丁香假单胞菌（P. syringae）基于过敏反应的免疫力的关键组成部分。Kiba等[42]研究发现，与其他细菌性病害不同，P. cichorii不产生破坏植物细胞壁的果胶裂解酶，而是通过类似于过敏反应（HR）的细胞凋亡方式引起细菌性腐烂症状。
5 番茄细菌性髓部坏死病抗性机制研究
5.1 植物抗性基因的研究
为抵御外界环境中病原体对植物生长发育的胁迫，植物发展出一套完整复杂的免疫系统，目前，已探明的植物免疫系统有两种方式：一种是通过跨膜模式识别受体（PRRs），对进化缓慢的微生物或病原相关的分子模式（MAMPS或PAMPs）作出PTI免疫反应（pattern-triggered immunity）[43]。另一种是ETI免疫反应（effectortriggered immunity），主要在细胞内发挥作用，利用大多数R基因（Resistant gene）编码的多态核苷酸结合亮氨酸丰富重复蛋白NB-LRR蛋白产物作为免疫传感器，识别病原体传递的效应物[44]。NLRs被认为是植物免疫的关键组成部分，植物NLRs能够快速识别进化的效应因子[45]。根据基因对基因的假说，植物的R基因特异性识别侵染病原菌的无毒基因（Avr基因），通过发生互作反应进而激发下游系列抗病信号传导，诱导植物对病原菌产生抗性反应。常见的R基因类型有核苷酸结合位点-富亮氨酸重复（NB-LRR，简称NLR）、激酶、富亮氨酸重复-激酶类型、胞外富亮氨酸重复类型等，其中NLR约占80%。根据其N-端结构的不同NLR又可分为卷曲螺旋CC-NB-LRR（CNL）类型和果蝇Toll蛋白/白细胞介素受体1-NB-LRR（TNL）类型，以及缺少N端结构域的NB-LRR等亚类[45]。番茄的抗性蛋白Pto是一种丝氨酸-苏氨酸激酶，通过与来自紫丁香假单胞菌pv.tomato的AvrPto或AvrPtoB特异识别相互作用产生抗性[46]。无毒基因是决定病菌能否具有致病效应的两性效应因子，植物若含有对应的抗病基因，抗病基因抑制无毒基因的毒性效应，植株表现为抗病;反之无毒基因表现其致病性，使植物感病。目前在番茄中已报道的免疫相关NLRs基因如表2所示。
5.2 抗性材料的筛选
番茄细菌性髓部坏死病是近年来威胁我国番茄产业健康发展的新兴土传细菌性病害之一。目前针对病害的抗性材料筛选和鉴定在国内外均有报道，荆子桓等[12]通过田间抗性鉴定发现野生番茄材料T034和T103对髓部坏死病表现出抗性。孙福在等[60]通过对112个番茄品种进行抗性鉴定，发现高抗品种20个，抗病品种30个。Stockinger等[61]通过研究发现番茄L. hirsutum中的PI 134417对丁香假单胞菌ptll和pt14D46菌株表现抗性。González等[62]以233份番茄品种为材料接种P. solanacearum，其中CATIE 17331、17334、17349、1773917740、Hawaii 7998和UC-82B表现出抗性。
6 防治方法
番茄细菌性髓部坏死病的发生受品种、地区、栽培方式、气候条件和环境等多种因素的影响。因此，在病害的防治中应根据病害发生的原因，遵循预防为主、综合防治的原则。
6.1 植物检疫
种子带菌是细菌性病害的发生侵染源之一，也是病害异地传播的最重要途径。加强检疫措施能够有效地阻断病原菌传播。虽然该病害在我国已有发生，但各地发生情况不一。引起番茄细菌性髓部坏死病的P. cichorii是多寄主的病原菌，能够引起多种农作物发生病害，可能严重影响当地的农业种植结构[8]。因此，种苗在各区间的调运仍有必要将该病原作为检疫对象，这将有利于从源头控制该病害的扩散蔓延[63]。
6.2 抗病品种的选育
在番茄的生产中选用抗病品种是植物病害综合防治中最安全、简便、经济和有效的方式。可通过抗病种质资源筛选，利用常规杂交育种技术结合分子标记辅助品种选育，快速高效地创制抗性种质资源，挖掘抗性基因，结合转基因以及基因编辑等生物技术手段创制抗病材料。 6.3 农业防治
番茄细菌性髓部坏死病在逆境条件下危害加重，因此合理的田间栽培管理措施对防治细菌性髓部坏死病十分重要。种子消毒能够有效杀除种子表面所携带的病原菌，进而降低病害发生率。病原菌能够在土壤中长时间存活，通过合理的轮作与套作以避免髓部坏死病的暴发，避免番茄连作，可与非假单胞菌寄主作物进行轮作。一旦发现感染植株，应立即拔除清理。在番茄生长发育过程中，合理均衡施肥，适时配施锌、钙、硼等叶面肥，促进植株生长，提高植株的抗病能力。
6.4 化學防治
目前国内外尚没有开发出防治番茄细菌性髓部坏死病的特效药。发病初期可喷施新植霉素、噻唑锌、甲霜恶霉灵等药物防治;如发病严重，可采用注射法防治，可选用四环霉素、氧氟沙星、链霉素，但该方法仅适用于小范围防治。根据前人的研究可知，P. corrugata和P. cichorii对铜制剂有较高的耐受性，因此在化学防治中应避免选用铜制剂[17]。
7 展 望
番茄是世界范围内广泛种植的蔬菜作物，对番茄细菌性髓部坏死病症、传播途径、鉴定方法、致病机制、抗病机制以及防治方法进行归纳总结，具有重要的理论意义和实践价值。
目前，我国已有多地发生细菌性髓部坏死病的报道，并呈现出日益严重的趋势，但目前我国针对该病害的研究极少。因此，今后应加强以下几个方面的研究：（1）检测技术。开展番茄产区的病害调查，利用代谢组学技术探索开发感染细菌性髓部坏死病的代谢标志物，结合形态学和分子生物学技术进行鉴定;开发简便、快捷的田间检测方法。（2）抗病机制。明确病原菌的致病机制和变异机制、遗传多样性，根据“基因对基因”假说，明确寄主的无毒基因和病菌的致病基因，采用蛋白互作的方法和基因定位技术获得抗性基因，为分子标记辅助育种和克隆抗性基因奠定基础。（3）综合防治。广泛收集国内外番茄种质资源，并进行抗病性鉴定，挖掘抗性资源，利用传统育种方法、转基因和基因编辑技术创制抗病品种，加快培育高抗的商业化品种。开展病害的综合防治研究，开发和筛选防治番茄细菌性髓部坏死病的新型药剂和诱抗剂。
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关键词：番茄;细菌性髓部坏死病;病原菌检测;防治措施
中图分类号：S641.2 文献标志码：A 文章编号：1673-2871（2021）05-008-07
Research progress of tomato pith necrosis
CHEN Peng1， GAN Guiyun2， WANG Qian1， LUO Yan1， WANG Xianyu1
（1. College of Agriculture， Guangxi University， Nanning， 530000， Guangxi， China; 2. Vegetable Research Institute， Guangxi Academy of Agricultural Sciences， Nanning 530000， Guangxi， China）
Abstract： Tomato Pith necrosis is a new soil-borne disease that affects plant vascular. In recent years， it has gradually spread and become increasingly serious in tomato producing areas in China. This review summarized the history and main symptoms of tomato pith necrosis caused by Pseudomonas and other bacteria. In this paper， the current situation of the tomato pith necrosis was reviewed， including the advances in the detection，pathogenic mechanism， genetic diversity and prevention of tomato pith necrosis.
Key words： Tomato; Pith necrosis; Pathogen detection; Prevention
番茄因其独特的风味和丰富的营养成为世界上重要的蔬菜经济作物。据FAO统计，2019年我国产量高达6 286.95万t，番茄种植面积达到108.67万hm2，产量和种植面积位居世界第一。随着番茄栽培面积的不断扩大，各种生物胁迫和非生物胁迫因素严重制约了番茄产业的发展。番茄细菌性髓部坏死病（tomato pith necrosis，TPN）是由假单胞菌属（Pseudomonas）以及其他细菌引起的危害维管束系统的细菌性土传病害，发病率在10%～50%之间，严重地块高达90%[1]，可减产60%～90%，造成重大经济损失[2]。1971年英国学者Scarlett[3]首次发现该病害由皱纹假单胞菌Pseudomonas. corrugata引起。随后，番茄细菌性髓部坏死病在全球范围内均有发现[2-8]。在我国，自1998年赵海棠等[9]在田间首次发现番茄细菌性髓部坏死病以来，目前在浙江、山东、山西、陕西、福建、台湾、湖南、湖北、江苏、河北、广东、广西等地均有报道[9-12]，是近年来威胁我国番茄安全生产的一种新兴土传病害，并逐渐由一种不常见病害发展成为严重病害。
1 病害症状及病原菌的研究
番茄细菌性髓部坏死病是一种维管束系统病害，明显症状多出现在始花期。主要症状包括植株萎蔫，顶部叶片边缘褪色，茎秆和分枝、叶柄、果柄出现黄褐色或黑色病斑，茎髓部出现褪色、空心、褐化、水浸状或者干缩中空等，维管组织的褪色和坏死，植株的黄化、萎蔫和早衰，有时在茎基部病变部位产生不定根，发病严重时茎伤口处有黄褐色菌膿溢出[12-13]。该病的典型特征是茎髓部的坏死、干缩中空[14]。
番茄细菌性髓部坏死病是由革兰氏阴性假单胞菌属致病菌以及其他细菌引起的，目前，世界上已报道的可引起番茄细菌性髓部坏死病的病原菌多达11种，包括假单胞菌属（Pseudomonas）：菊苣假单胞菌（P. cichorii）[15-16]、荧光假单胞菌（P. fluorescens）[17]、绿黄假单胞菌（P. viridiflava）[18]、皱纹假单胞菌（P. corrugata）[8，19]、地中海假单胞菌（P. mediterranea）[6，9，20]、恶臭假单胞菌（P. putida）[21]、边缘假单胞菌（P. marginalis）[6];果胶杆菌属（Pectobacterium）的黑腐果胶杆菌（Pe. atrosepticum）[6]、胡萝卜软腐果胶杆菌胡萝卜亚种（Pe. carotovorum subsp. carotovorum）[21]，黄单胞菌属穿孔黄单胞菌（Xanthomonas perforans）[21]及菊迪基氏菌（Dickeya chrysanthemi）[22]。不同的病原菌造成的病症也略有不同，P. corrugata和P. mediterranea病原菌会导致髓部坏死，造成髓内部干裂;P. marginalis、P. viridiflava以及P. cichorii这些病菌引起的主要症状是茎内部变色，但未出现髓部组织腐烂[6]。在中国报道的引起番茄细菌性髓部坏死病原主要是P. cichorii 和P. corrugata。 当植物被共生或致病微生物定殖或感染时，单一的病原菌感染不一定会导致病症的出现，但与另一种微生物的共同感染可能由于协同作用而导致严重病害的发生[20]。番茄细菌性髓部坏死病是多种病原菌相互作用的典型例子，在这种相互作用中，有时不止一种细菌会参与症状的发生[23]。前人研究发现P. fluorescens和P. corrugata共接种[20]、P. marginalis和P. corrugata 共接种[5]、P. fluorescens 和P. viridiflava及P. corrugata共接种[24]、P. corrugata和P. mediterranea共接种[25]，以及Pseudomonas和Xanthomonas perforans共接种均会加重番茄细菌性髓部坏死病的发生程度[21]，Petriccione等[25]在猕猴桃上也发现类似现象;在不同的病原菌相互作用下，植株的病情比单一病原菌的侵害要更为严重。此外，不良的生长环境也会加重病害，Ibrahim等[24]发现，中性至碱性土壤及盐水浇灌的盐渍土也会加重病情。
2 病原菌的检测方法
2.1 分子生物学检测
传统的诊断鉴定方法包括田间症状观察、病原菌分离培养、致病性检测、形态学和生理生化鉴定，这些方法存在着操作复杂、灵敏度低、检测周期长的问题。随着现代分子生物技术的发展，利用分子生物学结合生物信息学的技术可对传统方式难以鉴定的菌种进行快速、准确的鉴定，且分子生物方法具有检测周期短、特异性强、结果可靠等特点。主要方法包括16S rDNA基因序列分析、特异性引物分子鉴定、内部转录间隔区（ITS）序列分析、环介导等温扩增技术（LAMP）、实时荧光定量PCR（qPCR）、细菌基因组重复序列PCR（rep-PCR）指纹分析技术以及多位点序列分析（MLSA）等技术。
Catara等[20]在2000年首次设计引物PC1和PC5基于随机扩增多态性DNA标记（RAPD）技术特异性扩增出地中海假单胞菌P. marginalis 600 bp片段和皱纹假单胞菌P. corrugata产生1100 bp条带。同年，Yamamoto等[26]提出利用基于持家基因gyrB和rpoD具有更高分辨率的MLSA对Pseudomonas进行系统发育分析。随后，Tayeb等[27]在2005年提出利用基于rpoB序列对Pseudomonas进行系统发育分析。Cottyn等[28]在2011年首次开发了基于保守的hrcRST基因簇的引物PscHrc662F和PscHrc751R的实时荧光PCR技术，并利用该技术在温室灌溉水中检测出病原菌菊苣假单胞菌P. cichorii。蔡佳欣等[2]利用内部转录间隔区（ITS）序列分析，以及P. mediterranea和P. corrugata特异性引物鉴定出引起台湾地区TPN的P. mediterranea。Trantas等[8]利用重复序列PCR（rep-PCR）指纹分析技术以及多位点序列（MLSA）结合形态学鉴定对32株病原菌进行多样性分析，将32份样品分为2组;MIRIK等[29]利用细菌基因组重复序列PCR（rep-PCR）指纹分析技术的BOX-PCR和ERIC-PCR方法结合形态学特征和脂肪酸甲酯分析等对来自不同寄主的P. cichorii进行寄主溯源分析;分子生物学相关技术为全面研究病原菌的生物学特性、来源、遗传多样性和进化过程提供了研究手段，并有助于快速鉴定分子工具的发明和流行病学研究[30]。番茄细菌性髓部坏死病的检测引物和探针见表1。
2.2 血清法检测
血清学技术不断发展和完善，目前已广泛应用于植物病原菌的检测，番茄细菌性病害的血清学检测技术主要有酶联免疫吸附法（enzyme linked immunosorbent assay，ELISA）、点免疫结合技术（dot immunobinding assay，DIBA）、标记免疫分析（labeled Immunoassays）等。Alippi等[17]通过酶联免疫吸附法（ELISA）结合16S rDNA基因序列分析、细菌基因组重复序列PCR（rep-PCR）指纹分析技术对引起番茄细菌性髓部坏死病的假单胞菌属进行分析，结果表明ELISA法在P. corrugata、P. viridiflava和Pseudomonas spp.之间存在交叉反应。而Mirik等[29]利用间接酶联免疫吸附法成功的鉴定出来自不同寄主分离的致病菌菊苣假单胞菌P. cichorii。Trants等[8]通过同样的方法得到血清抗体PC14能够特异性的检测P. corrugata，认为应根据血清抗体PC14的特异性对不同地理区域的菌株进行更广泛的评估。目前，血清法检测存在着操作复杂、灵敏度低、假阳性高等问题。
2.3 其他检测方法
检测番茄细菌性髓部坏死病的其他方法主要包括生理生化技术Biolog鉴定、脂肪酸检测等技术方法。Biolog鉴定是通过细菌的代谢产物与底物发生氧化还原反应，以四唑类氧化还原染料通过色度的变化来指示微生物對碳源的利用程度以及对化学物质的敏感程度，鉴定数据经数据库比对得到最终结果[31]。蔡佳欣等[2]利用Biolog MicroLogTM系统对3株病菌进行鉴定，经资料库比对，鉴定出3株供试菌属于P. corrugata。脂肪酸甲酯分析（FAME）可鉴定细胞脂肪酸的组成及其组分并与系统数据进行比对鉴定，Mirik等[29]利用FAME进行分析，确定菌株为P. cichorii，其相似度指数在84%～97%之间。另外，Rajendran等[32]基于叶绿素荧光高光谱成像系统和热成像技术能够在植株病症出现之前探测感染严重程度并实现可视化，为发病早期进行防控和病害发生诊断提供了新思路。
3 病害流行与传播
番茄细菌性髓部坏死病传播途径广泛，病菌可借助雨水、灌溉水、农事操作等途径进行传播[28]。病原菌常随病株残体在土壤中越冬，Hikichi等[33]认为P. cichorii的感染源主要为种子以及被感染的病植株残株、杂草和土壤上所携带的病原菌。初侵染通过胁迫造成的伤口、农事操作的机械伤口以及植物表面的自然孔洞气孔、毛孔进而入侵番茄的维管束组织;另外，病原菌也能通过幼嫩的器官（如花和幼果）进入植株体内[14]。细菌性髓部坏死病发生的主要自然条件为高温、高湿、昼夜温差大、高氮等[8，16，20]。值得注意的是假单胞菌可作为防治其他病害的生防菌[8，17]。Belimov等[34]的研究表明，Pseudomonas brassicacearum的520-1菌株低浓度时能够促进植物根系的生长，高浓度时则对根系生长产生负作用。Aiello等[21]研究表明，在一定的条件下，假单胞菌能够成为植株体内的优势菌种并表现出致病性。因此，在生防菌筛选程序和商业化之前应对菌种进行致病性评估，避免在病虫害防治过程中引入可能导致病害的菌株。 4 番茄细菌性髓部坏死病致病机制
革兰氏阴性细菌致病过程主要包括：首先病菌在寄主表面附着，包括群体感应（quorum sensation，QS）系统和胞外多糖的产生等;而后，病菌从寄主的机械伤口、自然孔口进入寄主内部，包括T3SS分泌系统、毒素等;最后进入寄主内部，病菌克服植物免疫反应、破坏寄主细胞结构和生理过程，进而使病菌在寄主体内增殖和系统迁移[35]。毒素在病菌致病中有着重要作用，P. cichorii产生的一种非特异性毒素菊苣素会引起莴苣叶片的细菌性腐爛症状[28]。Ⅱ型分泌系统（T2SS）和Ⅲ型分泌系统（T3SS）是病原菌入侵植物的重要系统，Ⅱ型分泌系统能将水解蛋白分泌到植物细胞间[36];Ⅲ型分泌系统位于细菌细胞膜上，可将特定的效应蛋白转运至真核细胞体内[37]，干扰寄主免疫反应和扰乱寄主生理过程，使得病菌能够定殖和致病[38]。植物病菌的T3SS可分为两类，一类是hrp/hrc 1，主要分布在Pseudomonas和Erwinia，另一类是hrp/hrc 2，主要存在于Xanthomonas、Ralstonia、Burkholderia和Acidovorax中。这些T3SS存在于基因组或质粒的基因簇上，以多个操纵子形式存在，包括hrp （ hypersensitive response and pathogenicity）和hrc （ hrp conserved）基因[38]。Liu等[39]研究发现，丁香假单胞PstDC3000和PssB728a通过细菌中分泌出的特异性效应蛋白并将其转移到宿主细胞的细胞质中，抑制宿主细胞防御机制进而引起病害，T3SS是PstDC3000和PssB728a的关键致病因素。Ishiga等[40]将缺乏T3SS的hrcN突变体丁香假单胞菌猕猴桃致病变种（Psa3）接种至猕猴桃体内，未发生病害特征，进一步说明T3SS在丁香假单胞菌的毒力致病性中起着重要作用。Robert等[41]研究发现，细胞程序性死亡是丁香假单胞菌（P. syringae）基于过敏反应的免疫力的关键组成部分。Kiba等[42]研究发现，与其他细菌性病害不同，P. cichorii不产生破坏植物细胞壁的果胶裂解酶，而是通过类似于过敏反应（HR）的细胞凋亡方式引起细菌性腐烂症状。
5 番茄细菌性髓部坏死病抗性机制研究
5.1 植物抗性基因的研究
为抵御外界环境中病原体对植物生长发育的胁迫，植物发展出一套完整复杂的免疫系统，目前，已探明的植物免疫系统有两种方式：一种是通过跨膜模式识别受体（PRRs），对进化缓慢的微生物或病原相关的分子模式（MAMPS或PAMPs）作出PTI免疫反应（pattern-triggered immunity）[43]。另一种是ETI免疫反应（effectortriggered immunity），主要在细胞内发挥作用，利用大多数R基因（Resistant gene）编码的多态核苷酸结合亮氨酸丰富重复蛋白NB-LRR蛋白产物作为免疫传感器，识别病原体传递的效应物[44]。NLRs被认为是植物免疫的关键组成部分，植物NLRs能够快速识别进化的效应因子[45]。根据基因对基因的假说，植物的R基因特异性识别侵染病原菌的无毒基因（Avr基因），通过发生互作反应进而激发下游系列抗病信号传导，诱导植物对病原菌产生抗性反应。常见的R基因类型有核苷酸结合位点-富亮氨酸重复（NB-LRR，简称NLR）、激酶、富亮氨酸重复-激酶类型、胞外富亮氨酸重复类型等，其中NLR约占80%。根据其N-端结构的不同NLR又可分为卷曲螺旋CC-NB-LRR（CNL）类型和果蝇Toll蛋白/白细胞介素受体1-NB-LRR（TNL）类型，以及缺少N端结构域的NB-LRR等亚类[45]。番茄的抗性蛋白Pto是一种丝氨酸-苏氨酸激酶，通过与来自紫丁香假单胞菌pv.tomato的AvrPto或AvrPtoB特异识别相互作用产生抗性[46]。无毒基因是决定病菌能否具有致病效应的两性效应因子，植物若含有对应的抗病基因，抗病基因抑制无毒基因的毒性效应，植株表现为抗病;反之无毒基因表现其致病性，使植物感病。目前在番茄中已报道的免疫相关NLRs基因如表2所示。
5.2 抗性材料的筛选
番茄细菌性髓部坏死病是近年来威胁我国番茄产业健康发展的新兴土传细菌性病害之一。目前针对病害的抗性材料筛选和鉴定在国内外均有报道，荆子桓等[12]通过田间抗性鉴定发现野生番茄材料T034和T103对髓部坏死病表现出抗性。孙福在等[60]通过对112个番茄品种进行抗性鉴定，发现高抗品种20个，抗病品种30个。Stockinger等[61]通过研究发现番茄L. hirsutum中的PI 134417对丁香假单胞菌ptll和pt14D46菌株表现抗性。González等[62]以233份番茄品种为材料接种P. solanacearum，其中CATIE 17331、17334、17349、1773917740、Hawaii 7998和UC-82B表现出抗性。
6 防治方法
番茄细菌性髓部坏死病的发生受品种、地区、栽培方式、气候条件和环境等多种因素的影响。因此，在病害的防治中应根据病害发生的原因，遵循预防为主、综合防治的原则。
6.1 植物检疫
种子带菌是细菌性病害的发生侵染源之一，也是病害异地传播的最重要途径。加强检疫措施能够有效地阻断病原菌传播。虽然该病害在我国已有发生，但各地发生情况不一。引起番茄细菌性髓部坏死病的P. cichorii是多寄主的病原菌，能够引起多种农作物发生病害，可能严重影响当地的农业种植结构[8]。因此，种苗在各区间的调运仍有必要将该病原作为检疫对象，这将有利于从源头控制该病害的扩散蔓延[63]。
6.2 抗病品种的选育
在番茄的生产中选用抗病品种是植物病害综合防治中最安全、简便、经济和有效的方式。可通过抗病种质资源筛选，利用常规杂交育种技术结合分子标记辅助品种选育，快速高效地创制抗性种质资源，挖掘抗性基因，结合转基因以及基因编辑等生物技术手段创制抗病材料。 6.3 农业防治
番茄细菌性髓部坏死病在逆境条件下危害加重，因此合理的田间栽培管理措施对防治细菌性髓部坏死病十分重要。种子消毒能够有效杀除种子表面所携带的病原菌，进而降低病害发生率。病原菌能够在土壤中长时间存活，通过合理的轮作与套作以避免髓部坏死病的暴发，避免番茄连作，可与非假单胞菌寄主作物进行轮作。一旦发现感染植株，应立即拔除清理。在番茄生长发育过程中，合理均衡施肥，适时配施锌、钙、硼等叶面肥，促进植株生长，提高植株的抗病能力。
6.4 化學防治
目前国内外尚没有开发出防治番茄细菌性髓部坏死病的特效药。发病初期可喷施新植霉素、噻唑锌、甲霜恶霉灵等药物防治;如发病严重，可采用注射法防治，可选用四环霉素、氧氟沙星、链霉素，但该方法仅适用于小范围防治。根据前人的研究可知，P. corrugata和P. cichorii对铜制剂有较高的耐受性，因此在化学防治中应避免选用铜制剂[17]。
7 展 望
番茄是世界范围内广泛种植的蔬菜作物，对番茄细菌性髓部坏死病症、传播途径、鉴定方法、致病机制、抗病机制以及防治方法进行归纳总结，具有重要的理论意义和实践价值。
目前，我国已有多地发生细菌性髓部坏死病的报道，并呈现出日益严重的趋势，但目前我国针对该病害的研究极少。因此，今后应加强以下几个方面的研究：（1）检测技术。开展番茄产区的病害调查，利用代谢组学技术探索开发感染细菌性髓部坏死病的代谢标志物，结合形态学和分子生物学技术进行鉴定;开发简便、快捷的田间检测方法。（2）抗病机制。明确病原菌的致病机制和变异机制、遗传多样性，根据“基因对基因”假说，明确寄主的无毒基因和病菌的致病基因，采用蛋白互作的方法和基因定位技术获得抗性基因，为分子标记辅助育种和克隆抗性基因奠定基础。（3）综合防治。广泛收集国内外番茄种质资源，并进行抗病性鉴定，挖掘抗性资源，利用传统育种方法、转基因和基因编辑技术创制抗病品种，加快培育高抗的商业化品种。开展病害的综合防治研究，开发和筛选防治番茄细菌性髓部坏死病的新型药剂和诱抗剂。
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