一、臺灣北部茶赤葉枯病及芽枯病之田間調查
茶樹芽枯已在坪林地區發生多年,但過去一直缺乏較有系統之研究,是以 本研究自 2013 年秋天起,即至臺灣北部坪林、文山、楊梅等地進行病害調查。
結果發現芽枯只於坪林地區發生,初步命名為芽枯病,由於茶赤葉枯病有記載 會感染嫩芽(曾和陳,1984)因此也將葉部之茶赤葉枯病一併觀察記錄,而文山 與楊梅兩地雖無發現芽枯病但都有觀察到茶赤葉枯病。
芽枯病之病徵初期會造成嫩芽局部枯黑,嚴重者幼葉會脫落,造成落葉,
故會影響茶菁之生產。唯為何此病只在坪林地區才會發生,仍是個難以回答的 問題。
二、茶赤葉枯病及芽枯病之病原分離及初步鑑定
自坪林、文山及楊梅三地區採集之茶赤葉枯病病葉及芽枯病病芽,經過組 織塊分離法後主要分得兩種植物病原真菌,初步鑑定分別為炭疽病菌
(Colletotrichum sp.)與擬盤多毛孢菌 (Pestalotiopsis sp.) ,而芽枯病以組織塊分 離法分離 26 個樣本之結果顯示炭疽病菌之分離率為 31%,擬盤多毛菌分離率則 為 58%,而另在研究初期曾以稀釋分離法只有分離出炭疽病菌,並未分離到擬 盤多毛孢菌,可能是重複較不足之故。
炭疽病菌會造成茶赤葉枯病,也被記載會危害葉片與嫩芽(曾和陳,
1984),而擬盤多毛孢菌(Pestalotiopsis theae)則會造成茶樹輪班病 (台灣植物病 理學會,2002),又 Ando & Narisawa (1989)在日本靜岡縣曾發現有芽枯,且於 芽上可觀察到黑斑,鑑定為 Pestalotia longiseta (已改名為 Pestalotiopsis
longiseta)所造成,故知二者皆為茶樹之病原菌,在本研究之病原分離中也多可 分到兩種病原,其是否因而造成造成坪林地區之芽枯,迄今仍屬不明。
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本研究曾於茶赤葉枯病組織塊分離中發現輪斑病之病徵雖與茶赤葉枯病不 同,但兩者病斑會長在同一片葉上,如表 8 之病葉編號 BT-1,即分離出炭疽病 菌與擬盤多毛孢菌兩種病原菌,此可證明兩者在田間可共同發生,也會造成共 同感染問題。
三、茶赤葉枯病及芽枯病分離株之病原性檢測
本研究經幼芽傷口接種試驗,發現只有炭疽病菌會造成芽枯病,而以擬盤 多毛孢菌進行幼芽傷口接種,迄今未見造成芽枯。另經測試自葉部分離所得之 炭疽病菌與自芽部分離所得之炭疽菌株皆具有造成芽枯之病原性,且其形態上 多無差異,故即選擇新北市坪林有機茶園青心烏龍赤葉枯病之分離株 BC-5 做 為代表性菌株,為後續各試驗之主要分離株。
如上述自文山地區與楊梅地區赤葉枯病葉分得之分離株皆具有芽枯之致病 性,但於文山地區與楊梅地區並未觀察到芽枯病之發生,根據病害三角理論,
在坪林地區與文山、楊梅地區之病原與寄主植物皆相同之情況,推論是環境因 素造成坪林地區之芽枯,然而根據氣象資料坪林之氣候與文山卻又相近,故可 能是坪林地區另有其他助病因子,如特殊昆蟲,或微氣候導致此病發生,仍未 可知。唯此結果似與 Ando & Narisawa(1989)提出之芽枯由 Pestalotiopsis longiseta 所造成,而茶赤葉枯病則會抑制芽枯論點有所矛盾。
在本研究中另發現以孢子懸浮液噴灑於無傷口之茶樹嫩芽上,一般在短期 內並不會出現芽枯病病徵,而人為造成傷口後若未進行保溼,則發病時間也需 要十至二十日,此乃說明傷口與溼度是芽枯病發展重要之因素,這與前人研究 炭疽病菌分生孢子附著後,於 25 至 28℃且高溼情況下,最有利於孢子萌發相 符合(Arauz, 2000),因當寄主植物受傷時,會增加糖分、有機酸物之營養,故 有助於孢子發芽(Eckert & Ratnayake, 1994, Pandey et al., 1993)。
四、人工接種茶赤葉枯病及芽枯病之病原性再分離
為完成柯霍氏準則中第四條之法則,須於病原性檢定後進行病原菌再分 離,本研究結果皆顯示,每一接種之芽枯病皆可再分離到原接種之分離株,故 皆可完成柯霍氏準則,故可證實炭疽病菌為造成茶樹芽枯之主要病原菌。
五、茶赤葉枯病及芽枯病分離株之鑑定
將確認有病原性之茶赤葉枯病代表菌株 BC-5,以分子生物學技術進行鑑 定,結果確認為 Colletotrichum gloeosporioides,由於 C. gloeosporioides 分群較 複雜,如需進一步去分辨,尚需進行 rDNA-ITS, β-tubulin, MAT1-2, GDPH 等 多段序列,定序解析 (Hyde et al., 2009a),因非屬研究之主要目標故有待未來進 一步之研究。
有關茶赤葉枯病菌之學名為 Colletotrichum gloeosporioides 或
Colletotrichum camelliae 也曾引起爭議,如 Massee 於 1899 年在斯里蘭卡將之 紀錄為 C. camelliae (Willis, 1899),至 1957 年 von Arx 則將之歸類為 C.
gloeosporioides (von Arx, 1957),而 2009 年 Hyde 整理之炭疽病菌種類中沿用此 種名(Hyde et al., 2009a),另一篇重要報導是 Weir 等人(2012) 所提出,從怒江 紅山茶(Camellia saluenensis)上分離之菌株 Glomerella cingulate f. sp. Camelliae 經試驗會造成茶花枝枯病,此病曾報導會感染茶花、雲南茶、茶梅,以茶樹葉 片進行離葉接種也會造成茶赤葉枯病。但本研究則經由分子鑑定,結果確認造 成茶赤葉枯之病菌為 Colletotrichum gloeosporioides。
而在形態學鑑定方面,本研究所分離到之炭疽病菌,發現與常見之草莓炭 疽、芒果炭疽之病菌皆稍有不同。如本研究分離所得之茶炭疽病菌並不會於 PDA 上產生子囊,也不會形成肉眼可見之分生孢子堆,但其產孢量並不會較 低。相對地,芒果炭疽病菌則會產生帶剛毛之子囊且會形成橘色分生孢子堆。
另一方面,本研究發現 BC-5 和多數炭疽病菌一樣會產生壓器(如圖 15),而 附著器上含有黑色素(melanin),Kubo 等(1996)以無法產生黑色素之突變株證明
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炭疽病菌需要黑色素才具致病性,而如同稻熱病(Magnaporthe grisea)之附著器 一樣,炭疽病之附著器要有足夠的膨壓才能夠入侵植物組織(Latunde-Dada &
Akinwunmi, 2001)。
六、溫度對芽枯病菌生長速度之影響
從溫度試驗結果可得知茶赤葉枯病原菌在 25℃時,菌絲生長速度最快,於 35℃即無法生長,但於 15℃之環境下仍能生長,因此推測茶赤葉枯若於夏天高 溫時發病將較緩慢或靜止,而於冬天低溫時則仍可能發生,此與坪林地區冬天 發病較重似相一致。
七、北部地區茶赤葉枯病及芽枯病流行病學調查
本研究有觀察赤葉枯病及芽枯病之流行病學調查,自 2013 年 12 月至 2014 年 6 月,共持續七個月的時間,其中從茶赤葉枯病之葉部病徵加以分級記錄為 茶赤葉枯病危害嚴重度,而芽枯病之危害嫩芽則記錄為芽枯病罹病率。其中芽 枯病會造成茶農經濟之損失,而赤葉枯病則相對對經濟影響較小,但從本研究 結果可發現坪林地區之赤葉枯病危害嚴重度與芽枯病罹病率有中度至高度正相 關,似可說明赤葉枯病於葉片產生之孢子,經風雨飛濺至嫩芽,故可增加芽枯 之發生。
在本流行病學調查中比較各品種之赤葉枯病危害嚴重度,發現除 2014 年 5 月及 6 月文山區四季春以外,四品種中皆以青心烏龍受害最嚴重,即青心烏龍 一般比臺茶十二號、四季春及鐵觀音皆較為感病,而其中又以鐵觀音較為抗 病。
本研究進行赤葉枯病危害嚴重度與氣象因子之相關分析,結果發現除文山 區鐵觀音因危害嚴重度較低易出現誤差外,其餘品種之發病多與平均風速成正 相關,推測是由於風速較大容易造成葉片傷口增加,致使病原容易入侵促進發 病。
又新北市坪林區之茶樹赤葉枯病嚴重度對氣象因子之相關分析,可發現該 病與月均溫、月平均相對溼度皆成負相關,這代表此病在溫度越低、溼度越低 時較易發病,此結果似與曾和陳(1984)研究於 20~28℃為最適生長溫度不一致,
也與本研究之溫度對菌絲生長試驗結果有所出入但以目前之資料仍難加以解 釋,即可能尚需更多觀察及研究才能確認。
較特別的是台北市文山區之茶赤葉枯病危害嚴重度,自 2013 年 12 月至 2014 年 4 月皆無顯著變化,危害嚴重度也不高,但至 2014 年 5 月及 6 月,四 季春品種卻受到嚴重之危害,但楊梅地區之四季春並未有此情況發生。似可推 論是因修剪後未將枯枝落葉清除又適逢梅雨季節導致嚴重危害。而鐵觀音由於 本身較抗病並無發生此現象,但此現象為偶發或長期現象仍需未來之觀察才能 確定。
另於桃園縣楊梅地區之調查,顯示除四季春外皆與月總降雨量成高度正相 關,可知因雨水會增加炭疽病菌孢子之飛濺(安等,1994),故月總降雨量高者 炭疽病病害也較易傳播及發生。
在坪林地區芽枯病罹病率流行方面,自 2013 年 12 月至 2014 年 6 月中以 2013 年 12 月及隔年 1 月危害最嚴重,此後罹病率即不斷降低,至 2014 年 5 月 於田間幾乎難以觀察到,而比較坪林區有機茶園與慣行茶園,發現慣行茶園芽 枯罹病率較低,推論是由於施用農藥而降低病害發生,而與氣象因子進行分析 可發現與月均溫、月平均溼度呈現高度負相關,此與前人研究炭疽病菌好發於 28℃左右潮溼之環境(Dodd et al., 1991)有所不同,其原因似仍需要長期觀察與 研究才足以確定。
八、芽枯病之非農藥防治
本研究選取曾被用於炭疽病菌防治之植物資材中共七種,而在孢子發芽抑 制試驗中,發現除大蒜之外其餘資材之水萃取液效果皆不佳,而薑無論是水萃 取液或酒精萃取液效果皆不佳,這與 Saha 等人(2005)於印度之研究有很大出
81 有 0.2%也能完全抑制菌絲生長,推測因丁香具有防制木材腐朽菌(Lenzites betulina and Laetiporus sulphureus)及甘藍苗立枯病(Rhizoctonia solani AG-4)之丁 香酚(Eugenol),故具抑制炭疽菌絲生長之能力(林等,2002,Cheng et al., 2008)。另外肉桂也發現有一定之效果,可能係因肉桂醛(Cinnamaldehyde)之抑 菌所致(Cheng et al., 2008, Ranasinghe et al., 2002) 。而薑黃之抑菌效果推論是來 自於薑黃素(Curcumin),前人研究顯示其擁有防治水稻小黑菌核病
81 有 0.2%也能完全抑制菌絲生長,推測因丁香具有防制木材腐朽菌(Lenzites betulina and Laetiporus sulphureus)及甘藍苗立枯病(Rhizoctonia solani AG-4)之丁 香酚(Eugenol),故具抑制炭疽菌絲生長之能力(林等,2002,Cheng et al., 2008)。另外肉桂也發現有一定之效果,可能係因肉桂醛(Cinnamaldehyde)之抑 菌所致(Cheng et al., 2008, Ranasinghe et al., 2002) 。而薑黃之抑菌效果推論是來 自於薑黃素(Curcumin),前人研究顯示其擁有防治水稻小黑菌核病