根瘤菌、根癌，你的克星来了！
——壳寡糖柠檬酸盐愈伤剂系列生防药物研发成功

    果农最头疼的事是根癌。种果树、发大财。然而，种了果树，根瘤菌就来了，根癌就出现了。
在果树的病虫害当中，根癌是最大的也是常有普遍性的顽症，严重制约了果树栽植业的健康发展。果树根癌土壤杆菌是土传加苗传的细菌性病害，可侵染93科331个属643个种的植物，果园轮作几乎没有可能，因而根癌是避不开的顽症。根癌病随着苗木的调运在不断蔓延，重茬苗圃发病率在20%～100%之间不等。人们为了减少重茬引起的根癌病害而不断换用禾本科作物的耕地作为苗圃生产苗木，致使土壤污染面积不断扩大，严重影响果品生产和环境的绿化、美化。大连市樱桃树栽植面积17000公顷，收获面积6600多公顷，由于根癌病的影响，每年死树达5%以上，平均减产10%～15%，按每公顷生产15000公斤，每公斤批发价10元计算，全市直接减产损失约1亿元～1.5亿元，严重影响了广大果农的经济利益。    对于根癌，国内外现有的生防药物一般都强调预防为主，防重于治。果树一旦遭受病虫害侵染，只能用生防药物减轻害情，难以治愈或者无药可医。国际上著名的生防菌株K84，以及我国学者研制的WJ-K84-1、K1026根癌宁、抗癌菌株等农杆菌素，对根癌均有不同程度的预防效果，但均无治愈报道。这是因为，这些以生防菌株防治根癌的机理是由于以菌株抢占果树伤口位点，在其上定殖并产生农杆菌素，阻止病菌从伤口侵入，它的作用是预防而不是治疗，因此治疗效果较差[1]。而且，这些生防菌株并不是对所有果树根癌都是有效的，它们只对侵染核果类苹果、梨、柿等含有胭脂碱Ti质粒的生物Ⅰ型、生物Ⅱ型根癌土壤杆菌具有防效，对含有章肉碱Ti质粒能引起葡萄根癌的生物Ⅲ型根癌菌是无效的[2]。因此，国内外学术界认为，果树一旦染上根癌就无法治愈。大连保绿宝海洋生命科学研发中心有限公司利用自主研发的壳寡糖羧基化衍生物壳寡糖柠檬酸盐之所以能够治愈根癌，是抓住了根癌三个弱点：一是根癌土壤杆菌只能从果树根系伤口侵染，二是它的致瘤基因蛋白质合成一旦受阻就会抑灭，三是它在PH值5.7以下时就无法存活。针对这三个弱点，壳寡糖柠檬酸盐愈伤剂的六种作用多管齐下，达到显著治愈效果——
    一是抑制细菌繁殖，引起樱桃树根癌病的根癌土壤杆菌是一种革兰氏阴性土壤杆菌。壳寡糖柠檬酸盐的C位氨基不但赋予了其抗菌性，而且壳寡糖这一带有正电荷的阳离子与微生物细胞壁的磷脂类等阴离子相互吸引，束缚微生物自由度，阻遏有害真菌繁殖。不仅如此，壳寡糖还可被微生物细胞吞噬，使微生物的DNA（去氧核糖核酸）向RNA（核糖核酸）转录，使蛋白质合成受阻而抑制病菌繁殖，表达出对真菌、细菌和病毒的抑灭。壳寡糖柠檬酸盐PH值≤5，它涂抹在根系伤口上，浇灌于樱桃树根部土壤中，根癌土壤杆菌无法存活。它的残液还能抑灭土壤中有害霉菌和丝状真菌，并大大增加有益微生物固氮菌、纤维分解菌、乳酸菌、放线菌的数量，从根基上保证樱桃树健康生长。
    二是诱导产生抵御病原物质的抗性蛋白---致病相关蛋白PR(pathogenesis-related proteins)[3]。这是壳寡糖及其衍生物在植物抗病害方面比较独特的一点。壳寡糖柠檬酸盐愈伤剂所诱导的抗性蛋白主要为植物抗毒素、几丁质酶、壳聚糖酶和β-1、3-葡聚糖酶等。植物抗毒素是一种低分子质量化合物，具有明显的抗微生物活性，对植物有保护作用。几丁质和葡聚糖是真菌细胞壁的主要组分。几丁质酶与β-1、3-葡聚糖酶的共同作用，可分泌到细胞壁间，集聚在细胞内的液泡中，构成了对真菌侵染的防线。壳寡糖柠檬酸盐愈伤剂所诱导的抗性蛋白几丁质酶、壳聚糖酶和β-1、3-葡聚糖酶彼此之间还有协同效应，因此抗菌作用更为明显。
    三是它能够诱导木质素的形成和酚类代谢。木质素是由多种苯基类丙烷醇缩合而成的多聚物，是植物维管组织次生细胞壁的主要组分，决定细胞壁的强度和刚性。壳寡糖柠檬酸盐愈伤剂可诱导植物在病菌侵染点周围产生木质素，形成一个物理屏障，从而阻止和延迟病菌的生长和扩散，增强植物的抗病力。同时，它能促进植物的酚类代谢，在植物的病菌侵染点处，杀菌性物质酚类（单宁、绿原酸等）物质大量积累。植物体内酚类的增多，不但自身可以抗病，而且还可促使病原侵染处木质化，增强植物的抗病能力。壳寡糖柠檬酸盐愈伤剂诱导的细胞中酚类组成会迅速变化，苯丙烷、香豆酸和绿原酸等都明显增加。
    四是它能够保护伤口，防止病菌二次侵染。国内外有关学术界公认，伤口是根癌土壤杆菌侵染植株的唯一途径，保护伤口是最好的防治[4]。以往，人们的防护方法是，在用快刀彻底切除病瘤后，用硫酸铜溶液、抗菌剂402溶液消毒切口，或者用400单位链霉素涂抹切口，外加凡土林保护等等。果农们大量实践表明，这些方法缺乏显著的防护作用，而且往往会导致抑制生长、烂根等副作用。我们选用的是壳寡糖的“亲族”中的羧甲基壳聚糖，将它与海藻酸形成一种共混膜，具有良好的成膜、抑菌作用，它能够吸附在病菌细胞膜表面，改变细胞膜的通透性，致使病菌细胞质流失、细胞质壁分离而起到抑菌作用；它还能够渗透进入病菌细胞体内吸附细胞内带有负电荷的细胞质，发生絮凝作用，扰乱细胞正常的生理活动，或阻断病菌体内DNA的转录而抑制病菌的繁殖[5]。羧甲基壳聚糖与海藻酸的共混膜有较强的张力和韧性，可保持4周，6周后完后降解。我们利用它的这些特性，在伤口表面涂刷成膜，成为一层人工药膜，在新的根系长出之前，它既能抑制土壤中细菌的侵染，又能保护伤口并促进伤口愈合。伤口愈合后，它也慢慢降解，成为优质有机肥而被根系吸收。
    五是它能诱导植物产生愈创葡聚糖，促进伤口愈合。愈创葡聚糖是一种富含β-1、3-葡聚糖酶的多聚糖，植物受到病原侵害时，常在细胞间沉积愈创葡聚糖，从而将受菌感染的部位与正常的细胞分隔开，与木质化一样，形成物理屏障，使病原菌不能扩散到未受感染的组织而起到抗菌作用。壳寡糖柠檬酸盐愈伤剂可诱导植物产生愈创葡聚糖而免受病原菌的侵害，还可使细胞壁显著加厚，包间被填塞，在病菌侵入处形成大量乳头状突起，病原菌被包埋在致密的颗粒状物质中，不能进一步扩散。同时，它能促进根系细胞分化、加速受伤组织愈合。壳寡糖柠檬酸盐愈伤剂，能够借助柠檬酸与植物的天然亲和力，迅速渗透到植物毛孔和细胞隙，使植物细胞再生速度加快。它在短时间内穿过环境相，渗透到植物的生物运动相、生物动力相，在根系内传导、分布、积累、代谢，刺激初生构造和次构造的任何部位，如骨髓、次生韧皮部，或次生木质部中的薄壁细胞，加速DNA向RNA的转录，从而加速细胞生长，促进细胞分裂。在壳寡糖柠檬酸盐愈伤剂的作用下，受伤部位4天内就能快速形成创伤木栓形成层。它们最初围绕在伤口和纤维周围的薄壁细胞，分化成封闭的小圆圈式的木栓形成层，并向圆圈中央部分逐渐分生木栓细胞，把伤口塞住。壳寡糖柠檬酸盐愈伤剂能快速进入木栓形成层的薄壁细胞内，使细胞壁纤维素结构间的交织点断裂，联系松弛，引起吸水而使细胞的体积加大进行分裂，由内分裂形成栓内层。壳寡糖柠檬酸盐愈伤剂进一步促进两个初生木质部之间的薄壁组织细胞开始分裂活动，形成维管形成层的一部分，随着细胞的分裂，各段维管形成层逐渐向两端扩展，并向外推移，直到初生木质部的辐射角外与其外侧的中柱鞘细胞相接。此时，这些外部的中柱鞘细胞也恢复分裂能力，并分别与最初形成的维管形成层相连合，成为一个完整的连续的呈波浪状的形成层，包围着初生木质部。出生韧皮部内侧的形成层被新形成的组织推向外方，促进形成层进行平周分裂，向内分裂产生细胞，分化出新的木质部。加在初生木质部的外方，为次生木质部；向外分裂产成的细胞，分化出新的韧皮部，加在初生韧皮部的内方，为次生韧皮部，约6天形成维管组织，基本分生组织形成皮层，约12-15天根系恢复正常生长。
    六是壳寡糖柠檬酸盐能够显著激活植物的生长基因，增强作物吸收营养能力和光合作用，迅速康复，茁壮成长。2004年春夏之交，我们在大连甘井子区红旗街道岔鞍村进行防治樱桃根癌试验中发现，这里的樱桃不但根癌病严重，还受到了矮壮素PP333药害，既不长枝，也不展叶。经过壳寡糖柠檬酸盐愈伤剂处理，仅仅两个月时间，根系发达，枝长叶茂，焕然一新。大连诸地历时3年试验证明：在治愈樱桃树根癌的同时，枝粗、植株开张度、座果率、果实含糖量、酸度、商品形状明显优于未经处理的对照组，增产15%以上。

参考文献及相关链接
[1] 《世界农业》月刊《植物根癌病的发生特点与对策》
[2] http://www.zgny.com.cn/TechHtml/5/2/9/29364.html 《根癌病的克星——壳寡糖柠檬酸盐愈伤剂》
[3] http://www.zgny.com.cn/ConsHtml/6/1/1/111534.html《魔方横空出世，根癌再截难逃》
[4] http://www.zgny.com.cn/ConsHtml/6/1/1/111531.html 《大连人攻克果树绝症填补国际空白》
[5] http://search.most.gov.cn/radar_detail.do?id=5163326《果树根癌的克星——壳寡糖柠檬酸盐愈伤剂》
[6] www.blb.zgny.com.cn 《防治各种果树根癌的技术方案》
[7] http://www.zgny.com.cn/ConsHtml/6/1/1/111527.html《魔方优选经销商》
[8] http://www.linye.sh.cn/tech/prevent/instrument/13222.shtml《果树根癌病有药可治》