2021年, 第51卷, 第2期　刊出日期：2021-04-10

  

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专题评述
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  ICTV最新十五级分类阶元病毒分类系统中的植物病毒

  洪健, 谢礼, 张仲凯, 周雪平

  植物病理学报. 2021, 51(2): 143-162. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000554

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  本文报告了国际病毒分类委员会(ICTV)于2020年3月批准的最新2019病毒分类系统,全面采用了十五级分类阶元,分别为:域、亚域、界、亚界、门、亚门、纲、亚纲、目、亚目、科、亚科、属、亚属、种。寄主为植物的病毒包括了植物病毒和亚病毒感染因子(类病毒、卫星病毒和卫星核酸)。植物病毒共有1 608种,涉及2个域、3个界、8个门、13个纲、16个目、31个科、8个亚科、132个属、3个亚属。亚病毒感染因子包括33种类病毒,涉及2个科、8个属;6种卫星病毒,涉及4个属;142种卫星核酸,涉及2个科、2个亚科和13个属。
病原学
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  一种丹参新病害的病原菌鉴定及致病力测定

  鹿秀云, 郭庆港, 李社增, 苏振贺, 张晓云, 商俊燕, 年冠臻, 赵卫松, 王培培, 温春秀, 马平

  植物病理学报. 2021, 51(2): 163-170. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000520

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  调查发现河北省安国市丹参生产区发生一种丹参新病害。为有效防治该病害,开展了丹参新病害病原菌分离鉴定及致病力测定。采用常规组织分离法,从丹参病株中分离并单孢纯化获得15个真菌分离物。柯赫氏法则证明这15个真菌分离物可造成丹参组培苗表现与田间病株相似症状,并分离获得了与丹参病株初分离物菌落形态相同的真菌菌株。显微观察发现15个病株初分离物的分生孢子梗具有明显的轮状分枝,在培养基中能够产生黑色放射状微菌核,据此将罹病丹参分离物确定为轮枝菌属真菌(Verticillium)。rDNA-ITS序列比对发现分离物与大丽轮枝菌(V. dahliae)亲缘关系最近,进一步通过特异性引物扩增证明该分离物为大丽轮枝菌。利用大丽轮枝菌落叶型和非落叶型引物扩增发现,13株分离物为落叶型菌株,2株为非落叶型菌株。人工切根接种鉴定结果表明从丹参分离的轮枝菌菌株间存在致病力差异,不同丹参品种对黄萎病存在抗病性差异。本研究首次报道了由大丽轮枝菌引起的丹参黄萎病,研究结果将为防治丹参新病害提供重要依据。
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  侵染木薯的两种单组分菜豆金色花叶病毒属病毒及卫星分子基因组结构特征分析

  钟静, 赵丽玲, 封庆红, 李婷婷, 丁铭

  植物病理学报. 2021, 51(2): 171-183. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000519

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  为明确木薯(Manihot esculenta Crantz)植株叶片皱缩、畸形是否由菜豆金色花叶病毒属病毒侵染引起,从云南省红河州田间采集具有疑似感染症状的木薯植株叶片样品,应用菜豆金色花叶病毒属病毒简并引物、种专化性引物及卫星分子引物进行PCR扩增、克隆,通过测序分析其核苷酸序列特征并对其进行系统进化分析。结果显示,从采集疑似病叶中共克隆获得4条菜豆金色花叶病毒属病毒DNA-A全序列和6条beta卫星分子全序列,经全序列分析发现侵染木薯的2种菜豆金色花叶病毒属病毒分离物分别属于烟草曲茎病毒(tobacco curly shoot virus,TbCSV)和中国胜红蓟黄脉病毒(ageratum yellow vein China virus,AYVCNV)。TbCSV木薯分离物全基因组核苷酸序列与分离自云南的TbCSV-YN2247(KX290925)分离物亲缘关系最近,相似性最高达到96.67%;AYVCNV木薯分离物全基因组核苷酸序列与分离自云南的AYVCNV-YN4326(KU601622)分离物亲缘关系最近,相似性最高达到95.80%;侵染木薯的beta卫星分子分别为赛葵黄脉病毒beta卫星(malvastrum yellow vein betasatellite,MaYVB)和中国胜红蓟黄脉病毒beta卫星(ageratum yellow vein China virus betasatellite,AYVCNB),MaYVB-YN6332-12全基因组核苷酸序列与分离自云南的MaYVB-Y216(KX290925)分离物亲缘关系最近,相似性最高达到96.4%;AYVCNB-YN6338-17全基因组核苷酸序列与分离自海南的AYVCNB-Hn9(KU601622)分离物亲缘关系最近,相似性最高达到90.4%,表明木薯是这两种菜豆金色花叶病毒属病毒的新寄主。单组分菜豆金色花叶病毒属病毒及其伴随beta卫星分子可以复合侵染木薯植株为首次发现。
细胞生物学、生理学、生物化学、分子生物学
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  灰葡萄孢BcPDR1基因与PKA编码基因的关系研究

  张强, 李白, 袁雪梅, 刘晓颖, 藏金萍, 曹宏哲, 张康, 邢继红, 董金皋

  植物病理学报. 2021, 51(2): 184-191. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000517

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  为明确灰葡萄孢BcPDR1基因与病菌cAMP信号途径中PKA编码基因BcPKA1、BcPKA2、BcPKAR之间的关系,利用Real-time PCR技术分析了BcPDR1基因突变对PKA编码基因BcPKA1、BcPKA2、BcPKAR表达的影响,以及PKA编码基因突变对BcPDR1基因表达的影响。结果发现,BcPDR1基因突变体中BcPKA1、BcPKA2、BcPKAR的表达水平均显著高于野生型和回复菌株,BcPKA1、BcPKA2、BcPKAR基因的RNAi突变体中BcPDR1基因表达水平显著低于野生型。我们分别构建了PKA编码基因BcPKA1、BcPKA2、BcPKAR在敲除突变体ΔBcpdr1中过表达的菌株ΔBcpdr1/BcPKA1-OE、ΔBcpdr1/BcPKA2-OE、ΔBcpdr1/BcPKAR-OE;对过表达菌株的表型和致病力进行分析发现,过表达菌株的菌落形态、菌核形成、菌丝形态、生长速率、产孢量和致病力均与突变体ΔBcpdr1表现显著的差异,而更接近野生型BC22的表型和致病力。结果表明,灰葡萄孢BcPDR1基因与PKA亚基基因BcPKA1、BcPKA2和BcPKAR的表达水平密切相关,BcPDR1基因负调控这3个基因的表达,而这3个基因对BcPDR1基因表达有正调控作用。本研究为进一步阐明灰葡萄孢BcPDR1基因调控病菌生长发育和致病力的分子机制奠定了基础。
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  大豆疫霉RNA结合蛋白PsM90的基因功能研究

  俞舒杨, 冯慧, 叶文武, 郑小波, 王源超

  植物病理学报. 2021, 51(2): 192-199. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000358

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  真核生物的基因表达能够在转录与转录后等水平受到调控,以适应不同时空环境中的生长与发育等生物学过程,其中PUF家族RNA结合蛋白是一类具有保守PUM-HD(Pumilio homology domain)功能域的转录后调节因子,通过与靶标mRNA特异性结合控制其稳定性及翻译。本研究利用CRISPR/CAS9介导的疫霉菌基因组编辑技术,对大豆疫霉的PUF家族基因PsM90进行敲除和功能研究。结果表明,PsM90敲除突变体的卵孢子产量减少至野生型的32%,卵孢子壁明显变薄,卵孢子中的细胞器未能正常分化;游动孢子对大豆黄化苗下胚轴的致病力有所下降。此外,PsM90的敲除不影响营养菌丝生长、孢子囊发育、游动孢子释放和休止孢萌发等生物学性状。上述结果揭示了PsM90是大豆疫霉有性发育等过程的重要相关基因,为深入揭示卵菌中卵孢子发育这一独特生物学过程的分子调控机制奠定了基础。
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  基于RNA-seq 的香蕉枯萎病菌转录因子FoSwi6敲除突变体的转录组分析

  丁兆建, 漆艳香, 曾凡云, 朱为菊, 李立姐, 彭军, 谢艺贤, 张欣

  植物病理学报. 2021, 51(2): 200-209. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000516

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  丝裂原活化蛋白激酶(Mitogen-activated Protein Kinase,MAPK)信号通路转录因子 FoSwi6 在调控香蕉枯萎病菌4号生理小种(Fusarium oxysporum f. sp. cubense race 4, Foc4)的生理特性和致病性方面发挥着重要作用。为解析转录因子 FoSwi6 的转录调控机制,本研究利用RNA-seq技术对该病菌野生型菌株和突变体ΔFoSwi6的转录组进行了比较分析,结果表明差异表达基因共有 5 728 个,其中上调表达基因有 2 682 个,下调表达基因有 3 046 个。Gene Ontology功能分析表明,差异表达基因主要富集在生物学过程(biological process)中的代谢过程(metabolic process)、细胞过程(cellular process)和单细胞过程(single-organism process),分子功能(molecular function)组分中的催化活性(catalytic activity)和结合(binding)区域。KEGG 显著性富集分析表明,差异表达基因主要富集在核糖体、乙醛酸和二羧酸代谢、氨基酸合成和 2-氧代环戊烷羧酸甲酯代谢通路。差异表达基因的in silico 分析,揭示其中12个基因可能参与调控Foc4的产孢、生长发育、氧化应激反应、细胞壁合成、甾醇合成、氮素吸收、毒素合成和致病性。该研究为阐明香蕉枯萎病菌的致病机理奠定了理论基础。
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  葡萄浆果内坏死病毒侵染的‘贝达'葡萄cDNA文库构建及其利用

  范旭东, 张尊平, 任芳, 胡国君, 张梦妍, 李晨, 张宝东, 董雅凤

  植物病理学报. 2021, 51(2): 210-216. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000521

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  葡萄浆果内坏死病毒(grapevine berry inner necrosis virus, GINV)侵染葡萄可引起葡萄叶片表现明显的褪绿斑驳症状,其致病的分子机制,特别是病毒与寄主互作蛋白的研究尚未见报道。本研究构建了GINV侵染的‘贝达'葡萄叶片的cDNA文库,并以GINV 外壳蛋白(coat protein,CP)为诱饵筛选文库中与其互作的寄主因子。本研究构建的cDNA文库库容量达1.6×10⁷,插入片段平均大小在1.0 kb以上,质量符合cDNA文库筛库要求。筛选到了55个候选寄主蛋白与GINV CP在酵母中互作。经测序分析及回转验证,结果确定了17个寄主互作蛋白,其涉及叶绿体相关类蛋白、泛素化相关蛋白、防御相关蛋白等。本研究可为深入研究GINV致病性及其与寄主互作机制提供依据。
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  中国小麦花叶病毒弱毒突变体筛选与鉴定

  许小洁, 迟云化, 于伟鹏, 游朋朋, 何梦君, 耿超, 田延平, 李向东

  植物病理学报. 2021, 51(2): 217-224. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000419

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  中国小麦花叶病毒(Chinese wheat mosaic virus,CWMV)是我国小麦土传花叶病毒病的重要病原。将CWMV RNA1、RNA2片段分别连接到pCB301-Rz载体,得到重组质粒pCWMV-RNA1和pCWMV-RNA2,这2个质粒可在本氏烟上引起花叶和畸形症状,在小麦上引起黄花叶症状。在pCWMV-RNA2富含半胱氨酸蛋白基因的5'-端融合绿色荧光蛋白基因,可在本氏烟上系统产生绿色荧光。将RNA1 RdRp第1001位Asp(D₁₀₀₁)和RNA2 CP第127位Glu(E₁₂₇)的密码子替换为丙氨酸Ala(A)密码子,获得突变体CWMV-RdRp-D1001A、CWMV-CP-E127A、CWMV-RdRp-D1001A /CP-E127A。与野生型CWMV相比,这3个突变体在本氏烟中致病力显著下降,积累量显著降低。
致病性与抗病性遗传
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  小麦山农4143抗黑胚病遗传分析及抗性遗传位点检测

  王丝雨, 李巧云, 姜玉梅, 徐凯歌, 李梦钰, 牛吉山, 闫亚洲

  植物病理学报. 2021, 51(2): 225-234. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000359

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  黑胚病是小麦生产的重要籽粒病害,麦根腐平脐蠕孢(Bipolaris sorokiniana)是黑胚病的主要致病菌。为分析小麦抗黑胚病遗传规律并检测抗性位点,本研究以抗黑胚病小麦品系山农4143与感病品系宛原白1号的F₇代重组自交系(RIL)群体为材料,于2018~2019年在3个试验点种植,采用“孢子液喷洒、套袋保湿”的方法进行接菌鉴定,用“主基因＋多基因混合遗传模型”进行遗传分析,并挑选极端抗、感自交系构建混池、结合小麦660K SNP芯片进行混合分组分析(BSA)。研究结果显示小麦品系山农4143对黑胚病抗性符合“4对主基因加性-上位性遗传模型”,主基因遗传力为0.88~0.95;通过BSA检测到黑胚病抗性位点36个,分别位于1A、2B(6)、2D(2)、3A、3B(2)、3D、4A(6)、4D、5A(4)、5B(6)、5D(3)、7A、7B和7D共14条染色体上,A、B、D染色组上分别为13、 15和8个,36个位点中有18个为抗黑胚病新鉴定位点。本研究结果为小麦抗黑胚病位点的精细定位和抗性育种中分子标记的开发奠定了基础。
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  云南罗平田间稻瘟菌株性状及无毒基因研究

  郭敬玮, 肖倩, 李怡然, 蔡文辉, 周昌银, 胡元川, 罗琼

  植物病理学报. 2021, 51(2): 235-247. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000353

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  稻瘟菌和水稻是研究禾本科作物病原-寄主互作机制的模式病理系统。云南罗平县不仅是云南省水稻主产区,栽培水稻品种多样,同时也是稻瘟病易发区,田间稻瘟菌群体组成复杂,信息流强度大。田间单孢菌株的分离和无毒基因的研究,是揭示稻瘟菌毒性变异机制和制定田间稻瘟病综合防控策略的重要基础。本研究通过单孢分离,从2017年云南罗平田间病样上分离和保存了有效单孢菌株120份,系统地进行了菌株培养性状、产孢能力、7个无毒基因存在/缺失多态性及无毒基因变异与致病性相关性的研究。研究结果表明:菌株间培养性状、产孢能力差异较大,但培养性状和产孢能力与菌株的病样源无关;ACE1、Avr-Pizt、Avr-Pita1、Pwl2、Avr-Pik、Avr-Pii和Avr-Pia 7个无毒基因在云南罗平120个田间菌株中的存在/缺失频率不同,ACE1、Pwl2和Avr-Pizt存在频率最高(100%),Avr-Pia最低(5%),Avr-Pita1、Avr-Pik和Avr-Pii分别是99%、99%和89%,并首次分离和鉴定了33个包含3个Avr-Pik等位基因拷贝的菌株;部分代表菌株接种单基因系水稻的致病性鉴定结果显示,菌株中无毒基因的完全缺失或变异能使携带相应抗病基因的单基因系水稻材料感病,表明病原通过丢弃或修饰其无毒基因逃避寄主的免疫识别,克服寄主的抗性。研究结果不仅丰富了稻瘟病菌的遗传资源,奠定了水稻-稻瘟菌互作机制研究的重要基础,而且也为云南罗平稻瘟病的综合防治提供了参考。
植物病害及其防治
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  河北省梨树褐斑病菌对不同机制杀菌剂的敏感性及其与戊唑醇敏感性的关系

  毕秋艳, 赵建江, 张诗琪, 韩秀英, 吴杰, 路粉, 王文桥

  植物病理学报. 2021, 51(2): 248-257. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000476

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  为明确河北省梨树褐斑病菌(Septoria piricola Desm)对戊唑醇和双胍三辛烷基苯磺酸盐、吡唑醚菌酯、环丙唑醇等不同作用机制杀菌剂的敏感性及交互抗性,采用室内菌丝生长速率法和田间小区试验分别测定了不同杀菌剂对11个地市分离到的133 株病菌菌株的毒力,以及对梨树褐斑病的防治效果,研究了病菌对戊唑醇与对双胍三辛烷基苯磺酸盐、吡唑醚菌酯、环丙唑醇等药剂敏感性的相关性。结果显示:戊唑醇对梨树褐斑病菌供试133株菌株的EC₅₀ 范围在0.0392~2.0522 μg·mL^-1 之间,平均EC₅₀为0.5486±0.0012 μg·mL^-1;不同县市内的菌株对戊唑醇EC₅₀的最大值和最小值之比为2.7~7.4;各县市的菌株对戊唑醇敏感性差异不显著,戊唑醇EC₅₀平均值变化范围在0.1639~0.9124 μg·mL^-1 之间。将梨树褐斑病菌对双胍三辛烷基苯磺酸盐和吡唑醚菌酯EC₅₀平均值0.2621±0.0014 μg·mL^-1、0.2750±0.0017 μg·mL^-1分别作为该病菌对上述2种杀菌剂的敏感基线;梨褐斑病菌对戊唑醇的敏感性与其对双胍三辛烷基苯磺酸盐、吡唑醚菌酯的敏感性之间无相关性,与其对环丙唑醇的敏感性存在相关性。戊唑醇与双胍三辛烷基苯磺酸盐、戊唑醇与吡唑醚菌酯可以复配使用,最佳增效配比分别为1∶6和4∶1。田间防病试验结果表明:戊唑醇与双胍三辛烷基苯磺酸盐(30+180 μg·mL^-1)、戊唑醇与吡唑醚菌酯(100+25 μg·mL^-1)田间防效与单剂之间差异显著,1次用药后10 d防效分别为95.49%、93.48%,3次用药后10 d防效分别为86.51%、87.40%,3次用药后50 d防效分别为69.02%、70.33%,持效性均明显优于单剂。
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  核盘菌菌核围微生物群落分析及其对盾壳霉重寄生的影响

  李晓辉, 卢叶青, 吴明德, 张静, 李国庆, 杨龙

  植物病理学报. 2021, 51(2): 258-267. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000523

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  重寄生真菌盾壳霉(Coniothyrium minitans)是核盘菌的一种生防菌,它通过寄生核盘菌菌核,减少初侵染来源,从而达到防病效果。但在田间自然土壤中,核盘菌菌核围微生物对盾壳霉寄生菌核的影响还不清楚。本研究对核盘菌菌核围微生物进行了分离鉴定,并评估了菌核围细菌对盾壳霉重寄生的影响。结果表明,不同取样时间和不同深度的核盘菌菌核围土壤中,均存在可培养微生物富集的“菌核围效应”,即菌核围土壤中可培养细菌数量和真菌数量均高于非菌核围土壤。从菌核围土壤中共分离获得了253株细菌和180株真菌,并对其中的代表菌株进行了分子鉴定,发现假单胞菌属(Pseudomonas)和芽胞杆菌属(Bacillus)是菌核围细菌的优势种群,青霉属(Penicillium)是菌核围真菌的优势种群。通过平板对峙,从菌核围细菌中筛选到25个菌株对核盘菌有拮抗活性,22个菌株对盾壳霉具有拮抗活性。砂皿寄生菌核试验证实,7株菌核围细菌对盾壳霉寄生菌核有显著的抑制作用。核盘菌菌核围细菌对盾壳霉重寄生的抑制作用,可能是导致盾壳霉田间生防效果不稳定的原因之一。
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  玉米BTB家族基因的鉴定与表达规律分析

  刘鹏飞, 张康, 李玉琦, 周帆, 白华, 藏金萍, 曹宏哲, 邢继红, 董金皋

  植物病理学报. 2021, 51(2): 268-281. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000360

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  本研究利用生物信息学方法对玉米BTB家族基因进行系统发育、保守结构域、组织特异性以及在玉米抵抗生物和非生物胁迫过程中的表达规律进行分析。发现玉米70个BTB家族蛋白除AC206223.3外均含有保守的BTB结构域,可分为11个亚家族。玉米BTB家族基因具有明显的组织表达特性,在高温、低温、紫外、高盐和干旱胁迫下以及拟轮枝镰孢(Fusarium verticillioide)侵染过程中的表达水平呈现出明显的差异。BTB-TAZ亚家族基因在水杨酸、茉莉酸、乙烯处理后表达水平发生明显的变化。结果表明BTB家族基因在玉米抵抗生物和非生物胁迫中发挥重要的作用,为阐明玉米BTB家族基因的功能及其机制奠定了基础。
研究简报
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  引起河北省保定市白术根腐病的病原镰刀菌种类鉴定

  纪莉景, 肖颖, 李耀发, 贾海民, 王亚娇, 吴玉星, 孔令晓

  植物病理学报. 2021, 51(2): 282-286. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000354

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  甘蔗新品种及主栽品种对褐条病的抗性评价

  王晓燕, 李婕, 杨昆, 单红丽, 张荣跃, 王长秘, 仓晓燕, 尹炯, 罗志明, 李文凤, 黄应昆

  植物病理学报. 2021, 51(2): 287-293. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000475

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  马铃薯黑痣病生防菌的筛选及防治效果

  李磊, 赵昱榕, 郑斐, 石延霞, 柴阿丽, 谢学文, 李宝聚

  植物病理学报. 2021, 51(2): 294-297. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000357

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  离体砂糖橘黄龙病病果中病菌浓度变化规律的探究

  李桃, 郑正, 邓晓玲

  植物病理学报. 2021, 51(2): 298-302. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000479

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