出品:科普中國

作者:夏秋冬,楊歡(中國科學院微生物研究所)

監制:中國科普博覽

當你咬下一口多汁的橙子時,可曾想到這抹鮮亮的橙色背后,正上演著一場堪比《復仇者聯盟》的史詩級攻防戰?被稱為“柑橘癌癥”的黃龍病(Citrus Huanglongbing, HLB),就像柑橘界的“滅霸”——一個響指就能讓整片果園灰飛煙滅。

是誰讓柑橘樹患上“癌癥”?

柑橘的頭號公敵是名為韌皮部桿菌屬亞洲種(Candidatus Liberibacter asiaticus,CLas)的細菌,它就像柑橘樹的“幽靈刺客”,只存活于柑橘樹的“血管系統”(韌皮部),像吸血鬼般奪取植物營養。

并且黃龍病病原菌至今無法在實驗室培養,無法研發特效藥,所有商業柑橘品種都對其毫無抵抗力。

感染黃龍病的果樹葉片會呈現斑駁黃化癥狀,果實畸小、果皮增厚、風味下降,呈現“紅鼻子果”狀,樹勢衰退,嚴重時可導致植株死亡。

感染黃龍病的柑橘樹和病果

(圖片來源:葉健)

三種傳播方式,防不勝防

黃龍病的傳播主要有三種途徑:

木虱快遞員:亞洲柑橘木虱(Diaphorina citri)是黃龍病的頭號幫兇。這種不到3毫米的小蟲在吸食病樹汁液后,會將細菌傳播給健康樹木。研究表明,這個“快遞小哥”擴散能力強,可以借助風的力量跨越51公里送貨上門。

木虱取食柑橘葉

(圖片來源:葉健)

糊涂的果農:種植感染黃龍病的苗木或使用帶病接穗嫁接,會導致病原遠距離擴散。廣西某沃柑果園果農不慎購買了帶病苗,2年里砍掉了8萬棵病樹,損失超3000萬元。

菟絲子內鬼:這種寄生植物偶爾客串病菌“順風車”,概率雖小但足以讓防控網絡出現漏洞。

柑橘木虱幼蟲、成蟲以及分泌的蠟絲

(圖片來源:葉健)

全球柑橘產業的血淚賬本

柑橘黃龍病對全球柑橘產業造成嚴重威脅,已在亞洲、非洲、南北美洲和歐洲等近50個國家爆發,造成數百億美元的經濟損失。美國佛羅里達州和巴西圣保羅州以及我國的多個省受災尤為嚴重。

美國佛羅里達州柑橘產量從2005年的2.42億箱暴跌至2022年的0.41億箱。2005年到2016年,美國佛羅里達州的橙子種植面積和產量分別下降了26%和42%。美國農業部預測2024-2025年柑橘產量僅占峰值產量的6.15%。

目前,柑橘黃龍病已在我國廣西、廣東、江西等10余省(區)、300多個縣(區、市)發生。中國每年直接損失超50億元,廣西砂糖橘產業甚至曾遭遇“斷崖式減產”,**僅2020年一年,中國廣西就損失了740萬棵樹木,每年在中國各地摧毀超過1000萬棵病樹。**據統計,僅廣西省一年造成的直接經濟損失就超過8.05 - 9.62億元。

黃龍病除了會造成嚴重的產業經濟損失外,還會對生態與社會產生影響。例如,品種單一化易導致柑橘基因庫縮水,砍伐果園造成水土流失以及區域經濟的崩潰。

感染黃龍病的柑橘果園

(圖片來源:葉健)

百年防控困局:人類為何屢戰屢敗?

傳統柑橘黃龍病通過“三板斧”防治:種無病苗、砍除病樹、統防木虱,但收效甚微,防不勝防。更嚴峻的是,化學農藥的使用不僅會殺死木虱的天敵,形成“用藥量年年增,蟲害歲歲兇”的惡性循環,也破壞了生態環境。

1.傳統手段之化學殺蟲劑,導致柑橘木虱抗藥性增加

化學藥劑殺蟲迅速,果農每年定期噴藥4-5次以進行柑橘木虱的防控。當前防控主要依賴三大化學武器:

新煙堿類(如吡蟲啉):阻斷昆蟲神經系統,但木虱抗藥性逐年增長。

擬除蟲菊酯(如高效氯氟氰菊酯):噴藥后木虱會因為神經元功能被破壞“醉舞”而死,但會誤殺蜜蜂等益蟲。

昆蟲生長調節劑(如噻嗪酮):讓幼蟲無法蛻皮進而成長,但對成蟲幾乎無效。

然而,柑橘木虱繁殖快、產卵量大,殺蟲劑的頻繁使用,導致柑橘木虱的抗藥性逐年增加。研究表明,相比于非種植區木虱,贛南臍橙種植區的木虱對聯苯菊酯的抗性水平增長了130倍以上,對烯啶蟲胺的抗性抗性達250倍。福建、廣東、江西、湖南等柑橘產區木虱對6種不同殺蟲劑的抗藥性均增加。

2.傳統手段之抗生素,為黃龍病防控埋下“定時炸彈”

在柑橘園與黃龍病的百年對抗中,抗生素曾被視為“救命稻草”,而如今卻成了威脅生態安全的“達摩克利斯之劍”。

過去,全球果農廣泛采用樹干注射土霉素、鏈霉素等抗生素暫時性抑制黃龍病菌繁殖,但無法根除柑橘體內的病原菌。并且,在果實中可以檢測到注射進柑橘樹的抗生素殘留物,果實口感受到影響。

此外,大量研究證實,長期使用抗生素會加速耐藥性細菌的產生。有研究對佛羅里達州三個商業柑橘園土壤樣品進行檢測,均顯示出高水平的抗生素耐藥細菌。這種耐藥性不僅限于病原菌,還可能通過基因水平轉移擴散至其他物種,這意味著人類致病菌可能通過食物鏈獲得抗性。**這些“超級細菌”可能通過“昆蟲→家禽→人”的路徑,讓人類抗生素失效!**英國權威醫學期刊《柳葉刀》發布的一篇研究警告稱,預計未來25年內,全球將有3900萬人因抗生素耐藥性導致直接死亡,且間接相關的死亡人數或將高達1.69億。

目前,在我國,根據《農藥管理條例》以及《農產品質量安全法》,過去曾被果農用于柑橘類的四環素類和磺胺類抗生素,已被明令禁止在農業領域使用。

保衛柑橘:每個吃貨都是戰士

其實,在防控黃龍病這一戰里,我們每一位柑橘愛好者都是這場戰役的關鍵角色,我們可以做的是:

**認準“三看”絕招:**黃葉是否不對稱?果實是否畸形?葉脈是否黃化?發現疑似病樹應立即聯系相關部門,你就是黃龍病的“神盾局特工”!

**拒絕三無苗木:**購買接穗前,先查檢疫證明,別讓“九頭蛇”病菌混入家園!

**發現木虱立即報告:**木虱長得像微型蟬,翅膀有褐色條紋,發現病樹立即鏟除銷毀。

柑橘葉上的木虱

(圖片來源:Veer圖庫)

正如佛羅里達老果農所說:“當我們失去柑橘樹,失去的不僅是維生素C,更是大地母親的金色微笑!”這場持續百年的攻防戰,需要每個人成為守護者。

逆襲計劃!科學家如何反擊?

1. 基因編輯:給柑橘裝“防毒軟件”

我國科研人員發現通過多年聯合攻關,從火鍋底料花椒等柑橘的遠房親戚中成功發現了寶貴的柑橘黃龍病抗性基因,基因編輯柑橘能明顯提高對黃龍病的抗性。此外,研究人員將抗病基因雜合表達在病害敏感型品種—晚錦橙中,顯著增強了柑橘對黃龍病的抗性。

2. 以蟲治蟲,以菌治蟲:生物防治新思路

柑橘木虱的捕食性天敵:瓢蟲、捕食螨、草蛉、薊馬、食蚜蠅和蜘蛛等,以及寄生性天敵:跳小蜂科、姬小蜂科、蚜小蜂科及金小蜂科等昆蟲都可以用于柑橘木虱的防治。除此之外,利用對柑橘木虱具有致病性的蟲生真菌——白僵菌寄生木,可以有效殺死柑橘木虱。

3. AI革命:人工智能的降維打擊

廣西特色作物研究院聯合廣西農業科學院、廣西慧云信息技術有限公司,研發出一種基于AI技術田間識別黃龍病的軟件。但黃龍病癥狀容易與缺鋅元素癥狀混淆,還需配合病原特異檢測技術驗證。

2025年4月11日,中國科學院微生物研究所農業微生物組學與生物技術研究室主任葉健研究員課題組歷時八年,終于在柑橘抗黃龍病機制和治療策略上取得重大突破,研究成果榮登《Science》雜志封面。

研究團隊借助AI,實現大批量抗菌肽預測(抗菌肽是可以抑制有害細菌等生物的多肽),為防治柑橘黃龍病提供了更便利的工具,可謂打贏了這場百年攻防戰!那么,科學家們究竟有了什么重大發現?防空黃龍病的具體效果如何?下一篇目,我們共同揭秘!

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來源: 中國科普博覽

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