今年5月，南京幕府山、青龙山、将军山、中山陵一带发现数十棵通体红褐色的枯死松树，这立即引起园林部门和专家的高度重视，相关部门对枯死的松树采取了砍伐、焚烧和熏蒸处理。当地检验检疫部门工作人员说，这些松树死于松树萎蔫病（也被称作线虫病），如果不及时清除这些死树，三五年内，附近山上的松树将“全军覆没”。

 

 

“目前我们对松树萎蔫病的发病机理还不完全清楚，通常最有效的方法就是砍伐、清理被害树木，但这并不能从根本上解决问题。”南京林业大学森林资源与环境学院教授赵博光对《科学时报》记者说：“因为不同松树的抗病害能力、病毒入侵方式不同，从病毒入侵到树木发病时间也长短不一。我们发现并清理掉的都是已经发病的，还有些被病毒侵入暂时没有发病的树木。所以要想从根本上解决这一问题必须先搞清楚这种病的发病机理。”

 

松树萎蔫病是一种危害松树等针叶树林的毁灭性病害。该病害自上世纪初从北美传入日本之后，迅速蔓延至包括我国在内的亚洲许多国家、部分非洲国家及欧洲的葡萄牙。该病害所到之处使大面积松林死亡，造成经济和生态环境的巨大损失和破坏。

 

上世纪70～80年代主要由日本学者根据接种试验提出，松材线虫是松树萎蔫病的唯一病原的学说。此后，该学说一直在国际研究松树萎蔫病的学术界占统治地位。在2个国家自然科学基金重点项目和几个面上项目的支持下，赵博光课题组发现并提出了松树萎蔫病致病新学说。

 

“松树萎蔫病的发病机理复杂，目前多数人认同日本学者的说法，日本研究者也搞了很多年抗线虫树种培育，但效果都很不理想。美国的研究者发现，有很多松树本身带有线虫，但仍能健康存活，并没有发生萎蔫病。所以日本学者的思路可能行不通。”

 

“松树萎蔫病是一种由松材线虫与其携带的致病细菌共同引起的复合侵染。”赵博光说。

 

课题组在国内主要松树萎蔫病疫区进行了大量取样和分离鉴定的调查研究，结果发现：健康松树均没有内生细菌。同时从患该病的样树分离的松材线虫中，均分离到了多种细菌，说明松材线虫携带细菌是一个普遍现象。进一步对这些细菌的分离、鉴定和实验结果表明：松材线虫携带的细菌中大量是能产生毒素的假单胞菌。

 

利用幼苗和成年松树的接种试验结果证明，只有把无菌松材线虫和产毒的致病菌混和接种才能使松树患病，单独接种无菌线虫或单独接种致病细菌均不能使松树患病。给松树接入体外培养的致病细菌培养液（无细胞滤液）能使松树快速萎蔫致死，这证明了致病菌产生的毒素才是该病的真正元凶。

 

“国内外的大量实验和研究表明，线虫和细菌都不能导致树木死亡，而是细菌产生的一种叫鞭毛蛋白的毒素和环二肽等小分子毒素导致松树枯死。”赵博光说：“我们进一步的研究发现，线虫和细菌还存在着互惠共生的关系。”

 

松树体内的弱酸性环境和其本身的抗生物质让细菌不能单独存活，细菌也无法进入树木体内。“我们在电子显微镜下看到，细菌寄生在线虫体表的‘外被层’。一方面，细菌寄生在线虫身上，另一方面，细菌也为线虫提供营养物质。细菌寄生在线虫身上后，线虫的繁殖速度加快，个体也变得更大。”赵博光说：“这说明致病细菌不是松材线虫偶然携带的，它们之间存在着长期的协同进化关系。”

 

“这可能会成为松树萎蔫病防治和抗病育种的一个新方向，我们不光要考虑线虫这一因素，还要考虑细菌和毒素。在防治方面，因为线虫和细菌有共生的关系，只要切断这个共生链中的一个环节，就能达到较理想的效果。”赵博光说。

 

有人将松树萎蔫病称为“看不见的森林火灾”，可见其危害之大。十几年来，我国有十多个省份曾报道过发现松树萎蔫病的情况，南方数省差不多都有该病害发生。每年因此直接经济损失上百亿元。在黄山、庐山等风景区都曾发现过该病害。

 

该研究不仅对于深入探讨松树萎蔫病的致病机理具有重要的理论意义，而且对于研究开发基于致病细菌分析的病木的快速检测和病株的早期诊断方法、防治该病的方法和策略、培育抗致病细菌的抗病松树新品种均具有重要的实用价值。

 

目前，项目组正在对该病的分子致病机理及应用理论基础进行更深入的研究。

 

《科学时报》 (2008-8-11 科学基金)