植物病理学报

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张灿, 徐辰僖, 马全贺, 刘詹云, 杨伊格, 黄中乔, 高文娜, 刘西莉

植物病理学报. 2024, 54(5): 881-889. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000907

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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。

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西瓜黄萎病菌种群结构类型及致病性分析

鹿秀云, 苏振贺, 刘晓萌, 商俊燕, 王莹, 张晓云, 郭庆港, 李社增, 马平

植物病理学报. 2024, 54(5): 890-901. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000912

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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。

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马铃薯卷叶病毒属病毒在云南的发生分布与种类鉴定

李梅, 卢若滨, 兰平秀, 谭冠林, 陈小姣, 李凡

植物病理学报. 2024, 54(5): 902-912. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.001348

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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。

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河南省山药病毒病病原鉴定及主要病毒的序列分析

秦艳红, 鲁书豪, 王凤丽, 刘玉霞, 文艺, 高素霞, 李绍建, 吴绪金, 王飞, 鲁传涛

植物病理学报. 2024, 54(5): 913-924. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.001345

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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。

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贵州黔西南烟草中烟草脉带花叶病毒的鉴定及遗传结构分析

陈越, 穆青, 李婷婷, 罗富方, 刘朝忠, 曹毅, 丁铭

植物病理学报. 2024, 54(5): 925-936. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.001342

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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。

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广西罗汉果病毒病原调查及两种病毒的分子特征

黄昭戟, 周琼, 李刚, 唐美琼, 裴艳艳, 覃犇, 胡营, 张占江

植物病理学报. 2024, 54(5): 937-949. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.001340

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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。

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象耳豆根结线虫诱导的番茄根结特异表达基因T106功能的初步分析

闫曦蕊, 高泽文, 董莹, 吴文涛, 曾媛玲, 段山全, 王扬

植物病理学报. 2024, 54(5): 950-960. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.001629

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象耳豆根结线虫(Meloidogyne enterolobii)具有致病性强、寄主范围广以及扩散迅速等特点,可对作物造成毁灭性危害。为深入解析M. enterolobii的致病机理,本研究以前期转录组数据为基础,以筛选出的番茄根系组织中受M. enterolobii侵染诱导的上调表达基因T106为研究对象,通过RACE技术获得其全长cDNA(423 bp),同源比对和结构模型预测结果显示该基因编码类防御素蛋白。利用TRV病毒诱导的基因沉默技术沉默番茄植株中的T106基因,再对T106沉默和未沉默的植株接种M. enterolobii,观察线虫在番茄根系中的发育情况以及线虫诱导产生的巨型细胞的发育情况,测定根结百分率和线虫产卵量。结果表明,构建的沉默载体能够有效沉默番茄T106基因,沉默效率达85%;沉默植株根结百分率无显著减少,但根结内M. enterolobii的发育受到抑制,产卵量与对照相比减少了79.3%;同时观察到巨型细胞面积相比T106未沉默的对照植株,在各个侵染时期也均有减小。综上所述,T106可能是M. enterolobii靶向的感病基因。挖掘线虫靶向的植物感病基因对于寻找持久抗线虫病的新途径具有重要意义。

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HMG-box家族基因MfHMG5和MfHMG6对桃褐腐病菌生长、产孢和致病的影响

杨静雅, 曾哲政, 肖媛玲, 蔡民政, 吴沛珊, 魏闻恺, 阴伟晓, 罗朝喜

植物病理学报. 2024, 54(5): 961-973. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000919

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由链核盘菌引起的褐腐病严重危害核果和仁果类水果的生产,极大影响我国水果的远距离销售与出口。基于对实生链核盘菌(Monilinia fructicola)基因组学和侵染早期转录组学分析,筛选到MfHMG5和MfHMG6基因在桃褐腐病菌侵染早期各时间段的表达量变化趋势相同,都在侵染1 h后显著下降,而后逐渐上升。为阐明两者的生物学功能,对MfHMG5的敲除和过表达转化子,MfHMG6的敲除和回补转化子的表型进行观察,发现MfHMG5基因的缺失和过量表达都降低褐腐病菌的生长速率和产孢能力,但不影响其致病力。MfHMG6基因的缺失降低了褐腐病菌的生长速率、致病力和产孢能力,且导致MfHMG5基因的表达量升高。本研究结果说明MfHMG5和MfHMG6参与调控桃褐腐病菌的生长与致病。

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假禾谷镰孢动力蛋白GTPase FpSey1的鉴定及功能研究

王利民, 康建刚, 李海洋, 陈琳琳, 邢小萍, 丁胜利, 李洪连

植物病理学报. 2024, 54(5): 974-984. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.001635

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假禾谷镰孢(Fusarium pseudograminearum)引起的小麦茎基腐病在我国发生日益严重,已对我国小麦的产量和品质造成了严重影响。Sey1属于RHD3(Root hair defective 3)家族,其编码的类动力蛋白GTPase参与内质网的融合,而内质网参与多种病原真菌脱氧雪腐镰刀菌醇(DON)的合成,但在假禾谷镰孢中还没有相关报道。本研究对假禾谷镰孢Sey1蛋白(FpSey1)进行了亚细胞定位,发现FpSey1定位于内质网上。通过PEG介导原生质体转化和Southern杂交筛选获得了FpSEY1基因敲除突变体ΔFpSey1及其回补菌株。同野生型菌株相比,敲除突变体ΔFpSey1的菌丝生长速率、分生孢子产量以及DON合成相关基因(TRI1、TRI5、TRI10)的表达量均显著下降,在小麦胚芽鞘和大麦叶片上形成的病斑明显变小,且ΔFpSey1突变体对盐胁迫和过氧化氢(H₂O₂)敏感,但对二硫苏糖醇(DTT)耐受。上述结果表明,FpSey1参与菌丝生长、产孢和致病力形成,在假禾谷镰孢生长和侵染阶段发挥着重要作用。

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Phoq介导甘蔗白条黄单胞菌致病力的机制初探

陈文浛, 李美霖, 吴登, 杜金霞, 熊丽娅, 胡琴, 张木清

植物病理学报. 2024, 54(5): 985-994. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.001633

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甘蔗白条病是一种由白条黄单胞菌(Xanthomonas albilineans, Xa)引起的细菌性病害,明确Xa的致病机理对甘蔗白条病的防治具有重要意义。在以往的研究中,双组分系统中跨膜的组氨酸蛋白激酶Phoq通过感受外界信号,激活胞内激酶活性,进而调节下游基因的转录水平,是黄单胞菌中重要的信号传递因子。本研究收集了包括Xa在内的能引发植物病害的8种黄单胞菌的Phoq蛋白序列。经过系统发育分析、蛋白质保守基序预测等,发现这8种黄单胞菌中的Phoq蛋白质结构保守,且具有相似的理化性质。进一步采用同源重组双交换的方法对Xa-JG43菌株中的phoq基因进行敲除,发现Xa-phoq敲除突变体的游动性和致病性相比野生型菌株明显减弱,但涌动性和抗胁迫能力不变,而Xa-phoq基因回补菌株的这些性状又恢复至野生型水平,表明Xa-phoq基因是菌体维持运动性和致病性所必需的。研究结果为进一步确定Xa的致病机理奠定了基础。

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基于RPB序列的位点特异性qPCR快速鉴定假禾谷镰刀菌

何艳秋, 姜戚, 迟元凯, 汪涛, 戚仁德, 赵伟

植物病理学报. 2024, 54(5): 995-1007. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.001630

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以假禾谷镰刀菌(Fusarium pseudograminearum)为主要病原引起的茎基腐病是小麦生产中的一种重要病害。为了建立一种快速、可靠的针对假禾谷镰刀菌的检测方法,本研究基于RPB序列设计了一对特异性PCR引物(Fpg-F1/R2),并通过实时荧光定量PCR(qPCR)验证了该引物的有效性。结果表明,该引物对假禾谷镰刀菌具有较高的特异性,DNA检测灵敏度为100 pg。基于引物Fpg-F1/R2建立的qPCR检测系统可用于假禾谷镰刀菌的早期快速检测,其扩增效率为87.5%,相关系数为0.99。此外,利用该检测系统确定了土壤中假禾谷镰刀菌引致病害发生的含量阈值,发现当该菌在田间土壤中含量大于213 pg·g^-1时可引发小麦茎基腐病。本研究建立的基于qPCR的假禾谷镰刀菌检测方法具有较高的特异性和灵敏度,可用于发病组织和田间土壤中该病菌的早期、快速检测。

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金银花根腐病的病原鉴定及生物防治研究

代晓雪, 李晓涵, 姚志鹏, 蒋春号, 牛冬冬

植物病理学报. 2024, 54(5): 1008-1019. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.001632

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为了查明引起金银花(Lonicera japonica)根腐病的病原,本研究从表现根腐病症状的金银花根系中分离病菌。经致病性测定,结合形态特征和分子生物学鉴定结果,确定引起金银花根腐病的病原菌为茄腐皮镰刀菌(Fusarium solani)和变红镰刀菌(Fusarium incarnatum),且这两种镰刀菌复合侵染时根腐病发生更严重。对这两种病原菌进行生物学特性分析,结果表明其菌丝生长最适温度均为28 ℃,在低于4 ℃和高于50 ℃条件下停止生长; F. incarnatum孢子萌发最适温度为28 ℃,F. solani孢子萌发最适温度为25~28 ℃;二者对于pH值的变化不敏感,在pH值为5~11条件下均能生长;F. incarnatum适宜在12 h光照/12 h黑暗光周期条件下生长,而F. solani适宜在全黑暗条件下生长;F. incarnatum和F. solani菌丝生长的致死温度分别为50 ℃和55℃(处理10 min);孢子萌发的致死温度均为50 ℃(水浴10 min);两种病原菌最适生长碳源同为果胶,但最适生长氮源有差异,F. incarnatum为胰蛋白胨,对其它氮源的利用效率较低,而F. solani为蛋白胨,且具有广谱碳、氮源适应性。进一步分离和筛选能抑制金银花根腐病菌的高效生防菌株,从发生根腐病的金银花田块采集健康植株周围土壤,通过菌株分离、平板对峙培养、酶活测定、温室促生防病试验最终筛选到2株能促进金银花生长并且能高效防治金银花根腐病的生防菌株。经鉴定BG1为多粘类芽孢杆菌(Paenibacillus polymyxa),其防效为59.41%,BS37为贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis),其防效为52.47%。研究结果为金银花根腐病的防治提供了十分有潜力的生防资源,具有实际应用价值。

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李树炭疽病病原果生刺盘孢特异性PCR检测

陈小林, 鲁萌萌, 唐利华, 黄穗萍, 郭堂勋, 李其利

植物病理学报. 2024, 54(5): 1020-1028. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.001634

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果生刺盘孢(Colletotrichum fructicola)是引起李树炭疽病的优势病原菌,属于胶孢刺盘孢复合群(C. gloeosporioides species complex)。本研究对该复合群中36个菌株的ApMat序列进行比对,进而根据C. fructicola特异性位点设计了1对针对该菌的特异性引物:F2(5′-CGTGACCCAGGAGGCGACCACGCATCTGT-3′)和R2(5′-GGTGATCTCCTAGCGTTCGTACGTCTAAT-3′),在此基础之上建立了PCR检测体系。结果表明,引物F2/R2可从C. fructicola基因组DNA中扩增出长度为132 bp的特异性目的条带,检测灵敏度达100 fg·μL^-1。利用该检测体系可从人工接种C. fructicola HN47-2菌株的李树叶片以及田间自然染病的李树叶片样品中快速检测出目标条带。本研究针对C. fructicola建立的灵敏、快速的特异性PCR检测方法为该菌引起的李树炭疽病的田间早期诊断、动态监测和精准防控提供了重要的技术支撑。