有性生殖是稻曲病菌病害循环和生活史中的重要环节,稻曲病菌(Villosiclava virens)为异宗配合真菌,交配型群体分布直接关系着V. virens田间有性态发生的频率,对稻曲病的流行预警和防控具有重要的指导意义。本研究以2023年和2024年在江苏省采集并分离的255株V. virens单孢菌株为对象,开展病原菌群体的交配型检测,明确江苏省V. virens的交配型群体分布。通过PCR技术检测结果显示,江苏省10个不同地区的V. virens群体均以MAT1-1型为优势交配型群体,MAT1-1型和MAT1-2型交配型菌株比例为1.71,遗传中出现了交配型偏离现象。进一步对不同交配型群体致病力分析发现,MAT1-1型致病力明显高于MAT1-2型;随后使用Wilcoxon分析显示,致病力和交配型类型之间存在显著相关性,表明V. virens中不同交配型群体间可能存在致病力分化。对比2023年和2024年江苏省不同地区交配型群体分布特点发现,除了有性生殖和致病力,V. virens交配型群体结构可能还受无性繁殖影响。本研究首次明确了江苏省V. virens交配型群体分布特征及不同交配型群体间致病力分化差异,并间接揭示了有性生殖和无性繁殖在V. virens交配型群体变化和稻曲病侵染循环中均具有重要作用。

为明确黄淮烟区烟草根结线虫病的发生分布,2018—2023年对我国黄淮烟区4省12个重点植烟市120个烟区的烟草根结线虫病进行普查。采用形态学结合分子生物学方法对根结线虫进行种类鉴定,阐明了黄淮烟区烟草根结线虫的最新种群分布。结果表明,根结线虫在黄淮烟区发生普遍,其中南方根结线虫(Meloidogyne incognita)为优势种群,花生根结线虫(M. arenaria)、北方根结线虫(M. hapla)和爪哇根结线虫(M. javanica)在局部地区小规模发生。在120个烟区中,109个检测出M. incognita、32个检测出M. arenaria、8个检测出M. hapla、3个检测出M. javanica;检出率分别为90.83%、检26.67%、6.67%和2.50%。部分烟区发生不同根结线虫种的复合侵染,其中18个烟区为M. incognita和M. arenaria复合侵染(15.00%),5个烟区为M. incognita和M. hapla复合侵染(4.17%),3个烟区为M. incognita和M. javanica复合侵染(2.50%),3个烟区为M. incognita、M. arenaria和M. hapla复合侵染(2.50%)。对土壤中根结线虫二龄幼虫(J2)进行分离,结果发现平顶山地区烟田土壤J2数量最多,平均高达465.74头/100 mL土;其次为南阳地区的和洛阳地区,J2数量分别为398.17和276.79头/100 mL土。同时发现烟草根结线虫病重发地区,根茎类病害发生同步加重。本研究明确了烟草根结线虫病已成为黄淮烟区严重威胁烟草生产的重要病害,阐明了黄淮烟区烟草根结线虫病的发生分布和为害损失,更新了我国作物根结线虫的种群发生动态。研究结果为我国根结线虫的监测预警和烟草根结线虫病的防控,奠定了重要的理论基础和数据支撑。

马铃薯Y病毒属(Potyvirus)和马铃薯卷叶病毒属(Polerovirus)病毒在蔬菜作物上的发生较普遍,严重影响其品质和产量,为了更有针对性的研发绿色高效的植物病毒抑制剂,本研究利用属通用引物,通过RT-PCR对采自洛阳地区种植较多的蔬菜作物辣椒、番茄、南瓜、西葫芦、菜豆和豇豆疑似病毒病样品进行了检测和分析。结果表明,辣椒上的主要病毒为辣椒脉黄化病毒(pepper vein yellows virus,PeVYV),番茄上的病毒为马铃薯Y病毒(potato virus Y,PVY);南瓜和西葫芦上的主要病毒为小西葫芦黄花叶病毒(zucchini yellow mosaic virus,ZYMV)和南瓜蚜传黄化病毒(cucurbit aphid-borne yellows virus, CABYV),且ZYMV+CABYV复合侵染现象普遍;菜豆上的病毒为甜瓜蚜传黄化病毒(melon aphid-borne yellows virus,MABYV);豇豆上尚未检测到该两个属病毒。其中南瓜和西葫芦上ZYMV的发生较严重,且首次发现菜豆为MABYV的新自然寄主。系统进化分析表明,本研究所获得的PVY-LYFQ分离物与其他PVY分离物亲缘关系较远,且PVY基因组序列的变异进化与地域及寄主相关性较小;PeVYV基因组序列的变异进化与地域无直接相关性,但与寄主有一定的相关性;ZYMV基因组序列的变异进化与地域和寄主均有一定的相关性;CABYV和MABYV基因组序列的变异进化均与地域有一定的相关性。本研究为洛阳地区蔬菜上马铃薯Y病毒属和马铃薯卷叶病毒属病毒病的预防监测、防控措施的实施及防控药物的研发提供了重要的理论依据。

2024年3月在内蒙古自治区赤峰市发现了大量疑似感染番茄褐色皱果病毒(tomato brown rugose fruit virus, ToBRFV)的叶片和果实,本研究利用ToBRFV的特异性引物ToBRFV-MP-F/R进行RT-PCR扩增,获得了798 bp的目的条带。根据测序结果进一步设计了4对特异性引物并克隆得到了ToBRFV的全长基因组序列。通过NCBI blast比对发现获得的ToBRFV全长序列与番茄褐色皱果病毒山东分离物(ToBRFV-SD)的基因组核苷酸序列一致率最高(99.86%)。经系统进化分析发现内蒙古ToBRFV(ToBRFV-NMG)与山东分离物(ToBRFV-SD)聚在同一分支上,亲缘关系较近,且与烟草花叶病毒属的其他病毒也具有较近的亲缘关系。致病性分析表明感染病毒的番茄叶片汁液能侵染本氏烟、辣椒和番茄,产生与番茄田间发病一致的皱缩、花叶和坏死等症状,且经检测与ToBRFV-NMG的基因序列一致。以上研究结果表明内蒙古番茄叶片和果实受到了ToBRFV侵染,这是关于内蒙古地区番茄被ToBRFV侵染的首次报道,为当地病毒病的监测和防控提供了依据。

玉米黄花叶病毒(maize yellow mosaic virus, MAYMV)是马铃薯卷叶病毒属成员,为正义单链RNA病毒,其主要危害玉米等禾本科作物,造成玉米红叶、植株矮小畸形等症状。玉米是安徽省重要的粮食作物,玉米黄花叶病毒的发生导致玉米产量下降。2023年度,研究者在安徽省16个玉米种植区进行了取样调查,通过RT-PCR检测各取样地区玉米MAYMV发病情况,扩增CP (coat protein, CP)与MP (movement protein, MP) 全长序列,进一步分析各取样地区CP和MP蛋白的变异率、并用MEGA 6对CP基因和MP基因进行系统发育树构建,以此对安徽省MAYMV的发生情况以及遗传多样性进行了分析。研究结果表明,安徽省MAYMV在玉米上普遍发生危害,在16个取样地区中有13个地区样本携带MAYMV,样本带毒率在20%~100%。同时各地区间MAYMV的CP和MP相对保守,CP氨基酸变异率在0~0.01,MP氨基酸变异率在0~0.05间。进化分析也显示安徽地区的MAYMV病毒之间亲缘关系较近。

吉林省部分地区谷子线虫病大面积发生,为害严重。对吉林省不同地区采集10个谷穗样本进行检测,其中9个样本分离获得同一种病原线虫,其雌虫、雄虫形态特征及测计值与Subbotin等(2021)重描述的水稻滑刃线虫Aphelenchoides oryzae基本一致,雌虫后阴子宫囊占肛阴距的 19.3%~25.5%,侧线4条,尾末端具3~4小尖突。通过对核糖体 28S rDNA D2-D3 片段序列和线粒体中细胞色素c 氧化亚基I(COI)基因序列的比对以及系统发育树分析,揭示9个谷子线虫群体均与A. oryzae聚类在一个分支,与贝西滑刃线虫(A. besseyi)分支互为姐妹关系。本研究从吉林省病谷穗中分离获得的线虫种群为水稻滑刃线虫(A. oryzae),明确了谷子线虫病的病原及其危害症状,为谷子线虫病有针对性的防治工作奠定了基础。

花生(Arachis hypogaea)作为一种重要的油料作物,为人类提供了优质的植物油、蛋白质、膳食纤维、矿物质和维生素。然而,随着极端天气的频繁发生以及各类病原菌耐药性的增强,花生受到各种生物和非生物胁迫的影响。花生颈腐病的优势病原菌棉色二孢 (Diplodia gossypina)为世界各地花生产区花生颈腐病的主要病原,可造成严重的产量损失。为探讨其发病机制,对D. gossypina A20_4菌株进行了基因组测序分析。结果表明,D. gossypina A20_4菌株基因组组装大小为43.03 Mb, GC含量为54.91%;从头组装共鉴定出10,745个基因,其中包含41,526个编码序列和2.20%的重复序列。其中6,461个基因(60.13%)被BlastP GO注释,3,245个基因(30.20%)被KOG注释,3,093个基因(28.79%)被KEGG注释。同时,本研究利用SignalP、TMHMM、EffectorP和PHI-base等软件对该菌株全基因组编码的10,745条蛋白序列进行了分泌蛋白和效应子的预测分析,结果表明,D. gossypina A20_4基因组中有790个预测的分泌蛋白基因,利用dbCAN3等软件从这些分泌蛋白中分析鉴定到220个碳水化合物活性酶,以糖苷水解酶亚家族成员数量最多。分泌蛋白中效应蛋白的预测结果表明D. gossypina A20_4中有224个潜在的效应蛋白,其中222个蛋白的功能可被PHI-base注释,根据注释结果在该菌株中找到12个关键致病因子。此外,利用生物信息学软件对其基因组中的一个丝氨酸/苏氨酸类蛋白激酶SNF1基因进行了鉴定和分析,初步分析结果显示该基因与细胞自噬进程高度相关,而自噬进程已经被证实参与调控真菌致病力。以上研究结果将为我们了解D. gossypina的进化、致病分子机制以及宿主-病原体相互作用提供新的见解。

新德里番茄曲叶病毒(tomato leaf curl New Delhi virus, ToLCNDV)是我国新发现的一种烟粉虱(Bemisia tabaci)传双生病毒。它最早在浙江和上海发现,后又在江苏发现,严重危害到当地葫芦科作物生产。本研究对江苏南通地区采集的西瓜分离物进行PCR检测,并通过摩擦接种本氏烟、番茄、西瓜、甜瓜和黄瓜,接种植物均表现出卷曲、褪绿等症状,结果表明该病毒株系可以机械传播。通过PCR进行全基因组扩增与序列分析,结果表明其与我国已报道的分离物亲缘关系最近,均聚为一支。系统进化还显示该病毒的进化与地理位置呈现相关性,我国的ToLCNDV可能来源于印度地区。我国目前已发现的分离物序列均不存在基因重组现象。本研究对了解该病毒的来源、进化、变异以及防控具有一定的参考价值。

番茄作为山西省主栽蔬菜作物之一,常年遭受病毒侵染危害,严重影响番茄产量和品质。为明确山西省不同地区番茄上病毒发生种类及侵染情况,从7个市采集154份疑似病毒病番茄样品,利用小RNA测序结合PCR/RT-PCR进行病毒检测及分析。结果表明,山西省不同地区番茄样品中共检测到6种病毒,按检出率从高到低依次为黄瓜花叶病毒(cucumber mosaic virus, CMV)(85.71%)、番茄黄化曲叶病毒(tomato yellow leaf curl virus,TYLCV)(45.45%)、南方番茄病毒(southern tomato virus,STV)(41.56%)、番茄花叶病毒(tomato mosaic virus, ToMV)(27.27%)、马铃薯Y病毒(potato virus Y,PVY)(25.97%)以及番茄褪绿病毒(tomato chlorosis virus,ToCV)(18.18%),CMV是侵染山西番茄的优势病毒。侵染类型分析表明,番茄样品共检测到32种侵染类型,包括4种单独侵染和28种复合侵染,CMV、CMV＋ToMV、CMV＋STV＋TYLCV、CMV＋PVY＋STV、CMV+TYLCV、CMV＋STV＋ToCV＋TYLCV和CMV+PVY 7种类型最为常见,分别占16.23%、10.39%、9.09%、8.44%、5.84%、5.84%和5.19%,主要表现花叶、蕨叶、黄化、曲叶等症状。此外,在22种侵染类型的样品中检测到CMV卫星RNA(CMV satellite RNA,satCMV),检出率为66.23%;其中10种侵染类型的样品为部分伴随satCMV。结合田间症状分析发现CMV、CMV+ToMV和CMV+PVY+STV侵染的田间番茄样品在伴随satCMV时症状加重,CMV+STV侵染样品在伴随satCMV时减轻,其余侵染类型伴随satCMV时不影响症状;遗传进化分析表明,10个satCMV山西分离物之间一致性为93.4%~100%,与中国、希腊分离物亲缘关系较近。该研究明确了山西省番茄上发生的6种病毒和1种卫星RNA,其中PVY和STV为首次在山西番茄上报道发生;系统分析了山西番茄病毒侵染类型与症状之间的关系,为番茄病毒病的快速诊断与防控提供重要参考依据。

番茄褐色皱纹果病毒(tomato brown rugose fruit virus,ToBRFV)近年来在全球番茄产区快速发生蔓延,造成严重的经济损失。云南建水番茄上出现疑似ToBRFV感染的症状,并对周边番茄产区产生危害。本研究对云南建水田间疑似ToBRFV感染的番茄果实样品进行电子显微镜观察及RT-PCR检测鉴定,并进一步对分离株进行全基因组测序分析,构建系统进化树分析其与其它ToBRFV分离株的进化关系。结果表明,从感病的番茄果实上发现杆状病毒粒体,大小约18 nm×300 nm,具有烟草花叶病毒属病毒的典型形态特征;用ToBRFV特异性检测引物进行RT-PCR扩增得到591 bp目的片段,经NCBI blast比对,与ToBRFV具有最高一致率(达99%以上),将该分离株命名为ToBRFV-2022-JS(GenBank登录号:OR593752)。测序发现ToBRFV-2022-JS基因组全长6 386 nt,具有4个ORFs,分别编码126 kDa和183 kDa复制酶,30 kDa运动蛋白MP和17.5 kDa外壳蛋白CP。进化树分析显示该分离株与ToBRFV银川分离株(GenBank登录号:OR500698.1)的亲缘关系最近,核苷酸序列一致率为99.73%。上述结果表明云南建水番茄果实受到ToBRFV感染。该结果为ToBRFV在云南番茄产区的监测与防控提供了依据。

Viral diseases in cucumber in Qudi are more and more serious in recent years. To detect and identify the main viruses, the plant samples of cucumber were collected from Qudi town, Jiyang district, and next-gene-ration sequencing technology (NGS), RT-PCR amplification and analysis of viral genome sequences were carried out. The results showed that the viruses infecting cucumber in the spring were cucumber green mottle mosaic virus (CGMMV) and watermelon silver mottle virus (WSMoV). Besides CGMMV and WSMoV, cucumber plants in the autumn were also infected with zucchini yellow mosaic virus (ZYMV). The detection rates of CGMMV, WSMoV and ZYMV by RT-PCR were 68.2%, 45.5% and 50.0%, respectively, and the detection rate of complex infection was 50%. Genetic sequence analysis revealed that the coat protein (CP) gene sequence of CGMMV [JY2-6 (GenBank accession number: OR591512) isolated in this study was similar to the sequence of CGMMV [SDRZ (GenBank accession number: KX185151)] isolated from cucumber in Rizhao, and the identity was 100%. The nucleocapsid (N) gene sequence of WSMoV [JY2-4 (GenBank accession number: OR591517) isolated in this study was similar to the sequence of WSMoV [W6412 (GenBank accession number: AM113765)] isolated from watermelon in Thailand, and the identity was 99.1%. The CP gene sequence of ZYMV [JY2-7 (GenBank accession number: OR591522) isolated in this study was similar to the sequence of ZYMV [Yaz.Ashk.S.Z (GenBank accession number: KX495623)] isolated from cucumber in Iran, and the identity was 97%. This study demonstrated that the cucumber in Qudi was mainly infected by CGMMV, WSMoV and ZYMV, and complex infection was also common. This study provided a basis for virus prevention of cucumber in Qudi.

为明确内蒙古大豆种子内部和表面携带的病原菌种类和分离频率,探究大豆种子是否携带检疫性病原菌大豆疫霉(Phytophthora sojae),采用洗涤检验法和培养基培养法,分别从供试大豆种子内部获得218株真菌分离物,种子表面获得196株真菌分离物,但未分离获得P. sojae。结合菌落形态观察和ITS-rDNA序列分析对分离物进行鉴定,种子内部真菌分离物分属16个属,种子表面真菌分离物分属17个属。结合文献报道从中挑选了9个属的24株疑似病原菌进行致病力测定,发现其均可在大豆黄化苗上引起病斑。通过特异性引物检测法进一步确认了供试的大豆种子未携带大豆疫霉。上述结果为大豆种子带菌所引起病害的科学防治提供了重要参考。

为明确引起西瓜黄萎病的大丽轮枝菌(Verticillium dahliae)种群结构类型、致病性差异以及对不同作物的潜在风险,通过PCR扩增技术对20株来源于西瓜的V. dahliae生理型、生理小种和交配型进行了测定,利用伤根接种法对其致病性分化进行研究,同时测定了6种其他作物来源的V. dahliae对西瓜的致病性以及西瓜来源V. dahliae对4种作物的致病性。结果表明,供试的20株V. dahliae菌株经鉴定均为非落叶型、2号生理小种和MAT1-2-1交配型。该20株V. dahliae对西瓜的致病性菌株间存在一定的差异,AUDPC值从238.92到606.81之间,其中菌株WM05和WM14的AUDPC分别为606.81和514.72,显著高于其他18株V. dahliae,致病性相对较强;而菌株WM01、WM20、WM24和WM19的AUDPC仅为238.92、249.15、256.11和257.45,致病性相对较弱。来源于棉花、茄子等6种作物的V. dahliae均能侵染西瓜,且对西瓜的致病性存在显著差异。来源于西瓜的V. dahliae能够侵染供试的4种作物,对茄子的致病性最强,对棉花的致病性最弱,对马铃薯和向日葵的致病性与对西瓜的致病性相当。研究结果将为西瓜黄萎病的防治提供技术支撑。

南方菜豆花叶一品红病毒科(Solemoviridae)的马铃薯卷叶病毒属(Polerovirus)病毒种类繁多,寄主范围广,能侵染豆科、茄科、葫芦科、十字花科等多个科的植物,在全世界造成极大的经济损失,且常与番茄丛矮病毒科(Tombusviridae)的幽影病毒属(Umbravirus)病毒复合侵染引起严重的植物病害。为了探明马铃薯卷叶病毒属病毒(poleroviruses)在云南的发生分布情况,以及poleroviruses与幽影病毒属病毒(umbraviruses)复合侵染可能引发的爆发风险,本研究采用RT-PCR检测方法,对云南的蔬菜、水果等经济作物和作物周边的杂草开展了poleroviruses发生情况调查及病毒种类的检测鉴定。从云南省昆明市、玉溪市、保山市、大理州、楚雄州、西双版纳州和红河州7个州市采集的6科25种的669份蔬菜、烟草、马铃薯、鸡蛋果等经济作物和作物周边杂草样品中,在11种经济作物中检测到6种poleroviruses,分别为马铃薯卷叶病毒(potato leafroll virus,PLRV)、南瓜蚜传黄化病毒(cucurbit aphid-borne yellows virus,CABYV)、丝瓜蚜传黄化病毒(suakwa aphid-borne yellows virus,SABYV)、辣椒脉黄化病毒1号(pepper vein yellows virus 1,PeVYV-1)、辣椒脉黄化病毒3号(pepper vein yellows virus 3,PeVYV-3)和芸薹黄化病毒(brassica yellows virus,BrYV)。其中PeVYV-3的平均检出率最高,为6.73%,是为害云南省蔬菜、水果中poleroviruses的优势种。BrYV侵染豌豆、PeVYV-3侵染茄子、PeVYV-1侵染豌豆和蚕豆、CABYV侵染烟草和豌豆均为国内外首次报道,并且云南首次发现了SABYV的感染。Poleroviruses的寄主范围在逐渐扩大,尤其是在云南各地分布范围较广,这表明poleroviruses对作物的危害风险在逐渐增加。研究结果有助于深入了解云南主要poleroviruses的种类、分布情况以及它们的发生趋势,为综合防控poleroviruses侵染引起的植物病害提供了参考。

为开展河南省山药病毒种类及遗传变异的系统性研究,通过高通量测序(high-throughput sequencing)和RT-PCR检测疑似病毒病的山药样品188份,结果表明从山药样品中检测出5种病毒:日本山药花叶病毒(Japanese yam mosaic virus, JYMV)、油菜花叶病毒(youcai mosaic virus,YoMV)、山药潜隐病毒(yam latent virus, YLV)、蚕豆萎蔫病毒 2(broad bean wilt virus 2, BBWV 2)和淮山药黄斑花叶病毒(yam yellow spot mosaic virus, YYSMV)。JYMV、YoMV、YYSMV、 BBWV 2 和YLV的检出率分别为94.15%、87.23%、68.09%、42.02%和29.79%,其中98.94%的山药样品都存在复合侵染现象。本研究统计188份样品中共有20种复合侵染类型,其中JYMV+YYSMV+YoMV是主要复合侵染类型,检出率是26.60%。序列分析结果表明,YoMV和JYMV较保守,其次是YYSMV,YLV和BBWV 2变异较大,遗传进化树分析结果表明本研究获得的分离物与同一地区的分离物亲缘关系较近。同时HTS分析结果表明在山药上检测到其他未明确分类地位的病毒种类,因此后续还需全面系统地对河南省山药病毒的种类开展研究。

为了明确贵州省黔西南州烟草中烟草脉带花叶病毒(tobacco vein banding mosaic virus,TVBMV)的发生和病毒的群体遗传结构,了解该TVBMV贵州烟草分离物上的遗传变异机制。利用电子显微镜负染色、超薄切片制样观察及分子生物学方法对采集自贵州省黔西南州兴义市具有典型TVBMV症状的烟草样品进行检测和鉴定,并利用生物信息学软件对其进行基于病毒分离物CP基因序列的系统进化和群体遗传结构分析。结果表明:采集的22份烟草样品中,TVBMV的检出率为13.64%;所获得的TVBMV贵州烟草分离物与GenBank上公布的其它42个分离物CP基因的核苷酸和氨基酸序列的一致性分别为94.1%~99.6%和93.4%~100%;基于CP氨基酸序列的系统发育分析按照地理分布将分离物划分为4个类群,聚类结果具有明显的地理分布特征;遗传多样性分析显示,受到地理分布的影响,各组TVBMV分离物均表现出较高的遗传多样性水平;种群遗传结构分析发现,负选择作用、遗传漂变和生态环境是TVBMV种群遗传变异的重要方式。研究结果为贵州烟草病毒病的防控和抗病育种提供一定的理论支持。

为了解广西罗汉果疑似病毒病病毒病原种类,为病毒病害的有效防治提供指导,利用小RNA测序分析了广西南宁广西大学实验田中罗汉果的病毒种类,并使用简并引物和特异性引物进行PCR验证;然后,使用病毒特异引物进行PCR或RT-PCR检测,调查广西罗汉果主产区病毒的分布情况;对罗汉果中新发现的病毒,克隆其基因组并分析其核苷酸序列特征。结果显示,小RNA测序和PCR验证均证实,广西大学罗汉果感染了菜豆金色花叶病毒属(Begomovirus)的中国南瓜曲叶病毒(squash leaf curl China virus, SLCCNV)和中国胜红蓟黄脉病毒(ageratum yellow vein China virus, AYVV)以及马铃薯Y病毒属(Potyvirus)的小西葫芦黄化花叶病毒(zucchini yellow mosaic virus, ZYMV)和番木瓜环斑病毒(papaya ringspot virus, PRSV);调查发现,桂林市永福县、龙胜县、临桂区和南宁市青秀区的罗汉果病样上均存在SLCCNV和ZYMV感染,桂林市临桂区、龙胜县的罗汉果上还检测到PRSV;克隆了SLCCNV-DNA-A基因组共2 736 bp的全长序列和4个缺陷型分子、DNA-B共2 648 bp的全长序列和2个缺陷型分子,以及AYVV共2 745 bp的全长序列,三个全长序列分别编码7个、2个和7个蛋白质;序列分析表明,SLCCNV-DNA-A与中国云南地区的分离物关系最近,同源性最高,达99.56%,SLCCNV-DNA-B形成独立分支,与泰国的DNA-B序列同源性最高,达91.41%,SLCCNV-DNA-B的缺陷型分子含重组外源基因序列,AYVV与广西本地的苦苣菜分离物关系最近,同源性最高,达97.83%。表明罗汉果是begomovirus的新寄主,广西罗汉果病毒病害是begomovirus和potyvirus复合侵染引起。

稻瘟病菌在田间具有丰富的多态性。在辽宁省5个粳稻主产区采集并分离了336株稻瘟菌单孢菌株,并对其交配型分布和育性能力差异进行了检测,分析稻瘟病菌的变异机制。通过PCR技术检测交配型,发现所有供试菌株均属于单一交配型MAT1-2,群体遗传中出现了显著的交配型偏离现象。采用对峙培养杂交法,与标准菌株P9(MAT1-1)配对检测育性能力,发现所有供试菌株的平均可育性菌株比例为37.50%,平均形成子囊壳38.8个,可育菌株比例整体偏低,存在地域性分布规律,稻瘟病菌群体育性可能受积温影响。本研究首次明确了辽宁省稻瘟菌交配型分布和育性能力地域性差异。鉴于交配型的单一和可育菌株的缺乏,辽宁省粳稻主产区田间流行的稻瘟菌多是无性繁殖构成群体。

本研究采用平板对峙培养、鉴别寄主灌根接种和微卫星分子标记等方法,对2019和2020年采集自重庆市的66株辣椒疫霉(Phytophthora capsici)进行交配型、生理小种组成和群体遗传多样性分析。交配型检测结果显示A1交配型有13株,A2交配型有53株。生理小种鉴定结果显示42株P. capsici中有11株race1、28株race2、1株race3和2株race6(超级毒性小种)。利用6个已报道的微卫星分子标记位点对所有P. capsici菌株进行群体变异分析,共计获得59个不同的基因型;来自重庆地区11个P. capsici地理群体的有效等位基因数Ne为1.786~2.881,期望杂合度He为0.352~0.577,Shannon-Wiener指数H为1.242~2.079,多态标记百分率为83.33%~100%,群体之间的基因交流频繁(Nm=0.133~7.680),总群体的遗传分化处于中等水平(F_ST=0.113)。以上结果表明P. capsici在重庆各区县的遗传变异程度不同,总群体内杂合子过剩,具有丰富的遗传多样性。各地理群体的交配型组成、固定系数以及Hardy-Weinberg平衡和连锁不平衡检验提示重庆地区P. capsici可能同时存在无性和有性繁殖。AMOVA分析结果显示遗传变异主要来自群体内部。主成分分析(DAPC)表明重庆地区P. capsici菌株间存在明显差异,可划分为2个类群。Structure分析显示重庆地区P. capsici可能来自两个不同的祖先群体。上述有关重庆地区P. capsici有性生殖、生理小种组成和群体遗传结构等方面的研究结果为该地区辣椒疫病的防控奠定了基础。

2022年5月,在石家庄市农林科学研究院的颠茄试验田中发生了一种由颠茄茎基部腐烂引起整株死亡的新病害。为有效了解和防治该病害,本研究针对该病害开展了病原分离鉴定、病原生物学特性研究和防治药剂室内筛选试验。通过形态特征鉴定和rDNA-ITS序列分析以及柯赫氏法则回接试验,将该病害鉴定为由瓜果腐霉(Pythium aphanidermatum (Eds) Fitzp.)引起的颠茄茎基腐病,为国内首次报道。生物学特性研究表明,该病原菌菌丝生长、孢子囊产生、卵孢子形成的最适温度分别为35 ℃、25~35 ℃和35 ℃;最适pH分别为7.0~9.0、7.0~8.0和10.0;同时明确了其最适光照条件和培养基;瓜果腐霉菌丝生长和孢子囊产生的最适碳源分别为可溶性淀粉和葡萄糖,最适氮源分别为硝酸铵和脲。选用9种常用化学杀菌剂和1种微生物杀菌剂对P. aphanidermatum进行室内毒力测定,结果表明:35%精甲霜灵FS、250 g·L^-1嘧菌酯SC、98%噁霉灵SP和100 g·L^-1氰霜唑SC对瓜果腐霉菌丝的生长具有较明显的抑制作用,EC₅₀值分别为1.619、2.069、37.463和49.484 μg·mL^-1,为指导生产上颠茄茎基腐病合理用药提供了一定的理论依据。

2021－2022年在云南省玉溪市和昆明市采集95份表现为花叶、黄化、褪绿、环斑嵌纹等症状的茉莉花病毒病叶片样品,利用菜豆金色花叶病毒属(Begomovirus)、黄症病毒属(Luteovirus)、马铃薯卷叶病毒属(Polerovirus)、马铃薯X病毒属(Potexvirus)、马铃薯Y病毒属(Potyvirus)、烟草花叶病毒属(Tobamovirus)、幽影病毒属(Umbravirus)等病毒属的通用引物以及黄瓜花叶病毒(cucumber mosaic virus,CMV)、茉莉花叶伴随病毒(jasmine mosaic-associated virus,JMaV)、茉莉C病毒(jasmine virus C,JaVC)、茉莉H病毒(jasmine virus H,JaVH)、茉莉T病毒(jasmine virus T,JaVT)、烟草线条病毒(tobacco streak virus,TSV)等病毒的特异性引物,对茉莉花进行上述病毒的RT-PCR检测。发现侵染云南省玉溪市元江县和昆明市呈贡区的茉莉花病毒有JaVT、JaVH、JMaV、JaVC和CMV五种,检出率分别为60.00%、57.89%、15.79%、13.68%和6.32%,JaVT和JaVH是侵染云南茉莉花的优势病毒;这5种病毒在元江县和呈贡区的茉莉花样品中均检测到,优势病毒均为JaVT和JaVH,但呈贡区的病毒检出率均低于元江县。病毒大多以复合侵染的形式对茉莉花产生危害,5种病毒共有11种复合侵染类型,JaVC和CMV通常与JaVH、JaVT等病毒复合侵染,JaVH+JaVT复合侵染类型检出率最高,为26.32%。本研究首次在茉莉花上发现了CMV的感染,为了探明云南CMV茉莉花分离物与来自其他地区和寄主植物CMV分离物的分子变异和系统发育情况,将获得的CMV茉莉花分离物(CMV-YYJMLH)的CP基因序列(GenBank登录号:OQ870529)与GenBank中报道的其他35个CMV分离物CP基因序列进行比对分析,其核苷酸序列一致性为77.17%~99.09%,其中CMV-YYJMLH与CMV云南辣椒分离物(GenBank登录号:MT786689)的一致性最高,为99.09%。将不同来源的CMV分离物CP基因序列构建系统发育树,结果显示,CMV-YYJMLH分离物属于亚组I中的IB亚组,该分离物与CMV云南辣椒分离物亲缘关系最近。这是国内外首次报道CMV侵染茉莉花,也是JaVT在云南首次被发现的正式报道。

本研究调查了2022年济源市3块西瓜种植地块西瓜病毒病害平均发病率约为97%,并收集20份疑似病毒病样品,包括西瓜14份、甜瓜4份、南瓜1份和杂草反枝苋(Amaranthaceae retroflexus L.) 1份。选取3份西瓜和1份杂草反枝苋病样分别进行小RNA测序共检测出7种病毒。同时采用16种侵染西瓜的病毒特异性引物对所有的20份病样进行RT-PCR检测,与小RNA测序检测结果一致。西瓜花叶病毒(watermelon mosaic virus, WMV)和小西葫芦黄花叶病毒(zucchini yellow mosaic virus, ZYMV)是济源病毒病样中发生率前二的病毒,检出率分别是100%和85%。在一份反枝苋杂草样本中检测出WMV,表明反枝苋可能是WMV的中间寄主。从小RNA测序数据,获得了来自济源的4个WMV分离物的全长基因组。对WMV的全长基因组核苷酸序列进行一致性比较和系统进化分析,发现来自济源的WMV分离物具有较高的遗传多样性,表明该病毒在济源地区可能存在多个初始侵染源。本研究明确了济源地区西瓜病毒病种类,为该地区西瓜病毒病的防控策略制定及进一步的流行学研究奠定了理论基础。

为探究建兰花叶病毒(cymbidium mosaic virus,CymMV)和齿兰环斑病毒(odontoglossum ringspot virus,ORSV)在蝴蝶兰不同部位的RNA质量及带毒量,以携带2种病毒的植株为试验材料,采用基于TaqMan探针双重实时荧光定量PCR法检测蝴蝶兰的蕊柱、唇瓣、萼片、花梗(韧皮部)、叶片、气生根和地下根7个部位,并采用基因芯片法对带毒量进行复检验证。结果表明,蝴蝶兰不同部位的RNA提取效果存在差异,蕊柱的浓度最高,其次是唇瓣和气生根,地下根的浓度最低。双重实时荧光定量PCR检测结果表明,CymMV和ORSV在唇瓣和气生根中载量最高,在蕊柱和花梗中载量最低,2种病毒在不同部位的病毒载量变化趋势一致。本研究为蝴蝶兰病毒监测样本采集的部位选择提供了一定的理论指导。

为探明云南烟草上番茄环纹斑点病毒(tomato zonate spot virus, TZSV)的发病情况及群体遗传多样性特征,本研究使用核壳体蛋白(nucleocapsid protein, NP)基因的特异性引物对采自云南各烟区的560份烟草斑萎病样品进行检测,对部分阳性样本的NP基因进行克隆测序,并对获得的序列进行系统发育、遗传变异、群体多样性等分析。RT-PCR结果显示,560份样品中共有262个检出TZSV,平均阳性检出率为46.8%;重组分析在DX_LJHP_65分离物基因序列中检测到显著的重组信号;系统发育分析显示129个TZSV分离物在进化上可以分为6个组,相同地区来源的分离物倾向于相聚成簇,表明该病毒在进化上具有较强的地理特异性;错配分布分析结果,云南TZSV群体呈多峰分布,表明该群体近期未经历群体扩张事件;种群间遗传分化分析结果表明,滇西和滇东北与其他群体之间基因交流频率很低,其余种群间存在频繁的基因交流。本研究是对云南各烟区TZSV分离物群体遗传变异情况的首次报道,研究结果可为防控TZSV提供重要参考。

采用组织分离法,对采自辽宁抚顺新宾的细辛叶枯病株进行病原分离和纯化。根据柯赫氏法则,对分离菌株进行致病性测定。通过形态学观察,结合rDNA-ITS序列分析,以及BenA与RPB2多基因位点序列对比分析,对病原菌进行鉴定。结果表明:经回接验证,明确分离所获菌株是细辛叶枯病的致病菌;代表性菌株XXY-2的形态特征以及在OA、MEA、DG18、YES、CYA和CREA等6种培养基上的菌落培养特征与Talaromyces brevis一致;基于ITS-BenA-RPB2多基因序列系统发育分析结果显示,XXY-2与T. brevis 的模式菌株DTO 307^T和CBS 141833^T处于同一分支,自展值为100,表明XXY-2为T. brevis。采用菌丝生长速率法,测定8种杀菌剂对T. brevis生长的抑制效果,其中吡唑醚菌酯和氟啶胺的室内抑菌效果最好,EC₅₀值分别为0.0096和0.0056 μg·mL^-1。这是T. brevis作为细辛叶枯病病原的首次报道,为后续开展细辛叶枯病综合防治奠定了理论基础。

桃潜隐花叶类病毒(peach latent mosaic viroid, PLMVd)是桃树上的重要类病毒。PLMVd侵染桃树后会引起花叶、黄化和白化等不同的叶片症状。目前,PLMVd侵染引发花叶的机制不明。本文克隆了来自我国田间油桃样品的花叶(M)分离物和无症状(N)分离物的86条PLMVd全长序列,大小为336~338 nt。用DnaSP 5.0对克隆的序列进行分析,获得31条单体型(变体)序列,来自M分离物的单体型多样性(Haplotype diversity)较低为0.79,N分离物较高为0.90。与无症状的N分离物序列相比,M分离物序列变异主要发生在全序列的五个核苷酸区,来自M分离物的MY1单体型序列为优势序列,与少数其他序列变体聚在系统发育树的Group I,并与已报道的典型白化P1.148分离物序列相似性为89.4%。通过PLMVd侵染性克隆和基因合成的构建、接种方法的比较,构建了有侵染性的PLMVd二倍体和有效接种技术。构建的PLMVd MY1二倍体cDNA质粒,通过强化茎切接种法接种,能系统侵染山毛桃并表现典型的花叶症状。研究结果为进一步研究PLMVd引发花叶的分子机制奠定了基础。

早春西瓜是云南热区的特色水果,近年来病毒病发生危害日益严重。为明确侵染早春西瓜的主要病毒,本研究采集了云南省西双版纳州勐海县的早春西瓜植株与果实病毒病样品,应用透射电子显微镜制样观察、间接酶联免疫吸附测定(ID-ELISA)和RT-PCR扩增克隆与测序分析进行检测鉴定。结果表明:侵染早春西瓜的病毒为西瓜银色斑驳病毒(WSMoV)和黄瓜花叶病毒(CMV);ID-ELISA对叶部样品WSMoV和CMV的检出率分别为70%和20%,复合侵染率为15%,RT-PCR对这两种病毒的检出率分别为100%和65%,复合侵染率为65%;并且,实验对发病果实种子进行RT-PCR扩增克隆和测序分析发现上述2种病毒复合侵染率达100%;系统发育树分析表明,云南西瓜WSMoV分离株21YV-40(GenBank登录号:OP617563)、21YV-43(GenBank登录号:OP867047)与云南分离株Banna-2011(GenBank登录号:KM242056)相似性最高,达到99.00%,云南西瓜CMV分离株CMVYN40(GenBank登录号:OP617565)、CMVYN46(GenBank登录号:OP617566)与泰国分离株A27(GenBank登录号:FN552545)相似性最高,达到98.00%。本研究明确了勐海县早春西瓜主要受到WSMoV和CMV的侵染且存在复合侵染,首次发现WSMoV和CMV复合侵染西瓜发病果实种子,为早春西瓜病毒病的防控提供了依据。

为了解甘薯褪绿斑病毒(sweet potato chlorotic fleck virus,SPCFV)在山东省的发生及遗传进化情况,分别于2019年和2020年采集了131份甘薯样品,针对SPCFV进行病毒检测、全基因序列扩增、序列分析及遗传进化树构建。结果显示:SPCFV两年的检出率分别为7.1%和5.6%,所有SPCFV感染样品中皆为SPCFV与其他病毒的复合侵染。通过RACE和RT-PCR获得CFV-SD1和CFV-SD2两个全基因组序列,全长均为9 105 bp;与已报道分离物核苷酸序列一致性为72.9%～89.5%。全基因组遗传进化分析显示所有SPCFV分离物聚为两簇。且从不同样品中获得6个SPCFV山东分离物的外壳蛋白(coat protein,CP)序列,基于CP氨基酸序列开展遗传进化分析表明,山东分离物均归于亚洲类群的第一簇(Asian isolates 1)。氨基酸偏好性分析显示,CP氨基酸序列N端前35位同样存在多变区。本研究表明了山东省已成为SPCFV的常发区域,且病毒群体存在多样性,研究结果为指导SPCFV的有效防控提供了理论依据。

本研究对分离自山西省马铃薯、甘薯和薯蓣块茎中的腐烂茎线虫8个群体进行形态特征观察和数值测量,对形态数据进行SPSS差异显著性和PCA分析;采用通用引物对其ITS rDNA进行PCR扩增与序列测定,利用Geneious Prime 2019.2.3和DNAMAN 9.0软件计算相似距离和序列比对,Arlequin 3.5软件中的AMOVA模块分析分子变异方差,MrBayes 3.2.7构建贝叶斯系统发育树,并用PopART 4.8.4软件构建TCS单倍型网络图。结果表明,腐烂茎线虫群体YH277、YH279、tg38、XF01、CZ15、TY15、tg49属于A型,寄主有甘薯、马铃薯和薯蓣;为害马铃薯群体PX04属于C型。PX04和其余7个群体在形态上存在明显差异,尾部稍尖;PCA分析显示PX04与其他7个群体可以明显区分开。选用薯类作物为寄主的腐烂茎线虫77条ITS序列构建TCS单倍型网络图,结果显示共享单倍型2个和独享单倍型26个。其中H1单倍型是共享率最高的,推测其可能为祖先单倍型;26个独享单倍型中马铃薯群体独享数目最多,其群体单倍型和核苷酸多样性最丰富,单倍型多样性指数Hd值为0.841,群体间核苷酸多样性指数Pi值为0.005 02。AMOVA分析表明,山西省腐烂茎线虫遗传差异主要来源于种群间,腐烂茎线虫A型与C型之间存在较大的遗传分化。