新型苜蓿镰刀菌根腐病病原菌FIESC分离及菌株生物学特性测定

doi:10.11733/j.issn.1007-0435.2024.05.003

草地学报 ›› 2024, Vol. 32 ›› Issue (5): 1327-1338.DOI: 10.11733/j.issn.1007-0435.2024.05.003

• 研究论文 • 上一篇

新型苜蓿镰刀菌根腐病病原菌FIESC分离及菌株生物学特性测定

索欣, 牛启尘, 郭铖, 盖云鹏, 陈玲, 尹淑霞

北京林业大学, 北京 100083

收稿日期:2023-10-31 修回日期:2023-12-05 发布日期:2024-06-01
通讯作者: 尹淑霞，E-mail:yinsx369 @163 .com
作者简介:索欣(1999-)，女，满族，北京人，硕士研究生，主要从事紫花苜蓿草地保护研究，E-mail：suoxin0101@163.com
基金资助:
国家自然科学基金项目(32102151)资助

Isolation of a Novel Alfalfa Fusarium Root Rot Pathogen FIESC and Characterization of Strain Biology

SUO Xin, NIU Qi-Chen, GUO Cheng, GAI Yun-peng, CHEN Ling, YIN Shu-xia

Beijing Forestry University, Beijing 100083, China

Received:2023-10-31 Revised:2023-12-05 Published:2024-06-01

摘要/Abstract

摘要： 为明确北京市顺义区苜蓿(Medicago sativa L.)镰刀菌根腐病的病原菌种类，本研究采用常规组织分离法对发病苜蓿样品进行病原菌分离纯化；利用形态学特征观察结合多基因序列分析(rDNA-ITS，EF-1α和RPB2)的系统发育树对病原菌进行鉴定，并按照柯赫法则测定菌株致病性；采用菌丝生长速率法，测定强致病镰刀菌的生物学特性及杀菌剂的抑制作用。结果表明，本研究共分离获得26株菌株，7株鉴定为镰刀菌，分别属于Fusarium incarnatum-equiseti species complex(FIESC)中的F. ipomoeae,F. compactum和F. flagelliforme以及锐顶镰刀菌F. acuminatum和腐皮镰刀菌F. solani，其中MsF1(F. ipomoeae)的致病力最强，接种苜蓿幼苗发病的病情指数为64.33。生物学特性测定表明，MsF1在温度30℃、pH值为6~10、低氮条件下最适合生长，可耐受150 g·L^-1的NaCl胁迫；异菌脲对其抑制效果不明显，供试浓度下抑制率低于10%，而咯菌腈对其半数效应浓度(Median effect concentration,EC₅₀)为0.142 μg·mL^-1。本研究首次报道FIESC可侵染紫花苜蓿引起镰刀菌根腐病，为苜蓿根腐病的多样性研究和田间有效防治提供科学依据和理论支撑。

关键词: 苜蓿, 镰刀菌根腐病, 分离鉴定, 致病性, FIESC

Abstract: In order to identify the pathogen causing alfalfa Fusarium root rot in Shunyi District of Beijing,the pathogen was isolated and purified from diseased samples using conventional tissue separation method. Combined with morphological characteristics,pathogen was identified by phylogenetic tree constructed by multi-gene sequence analysis(rDNA-ITS,EF-1α and RPB2). According to Koch’s Postulates,the pathogenicity of different pathogens was analyzed. Moreover,the mycelial growth rate method was further used to determine the biological characteristics of strongly pathogenic Fusarium and the inhibitory effect of fungicides. The results showed that the total of 26 strains were obtained from afalfa samples. 7 of them were identified as potential pathogens of afalfa Fusarium root rot,and all are Fusarium species,respectively belonging to F. ipomoeae,F. compactum and F. flagelliforme in the Fusarium incarnatum-equiseti species complex (FIESC),as well as to F. acuminatum and F. solani. Among them,MsF1(F. ipomoeae)had the highest pathogenicity,and the disease index of inoculated alfalfa seedlings was 64.33. The biological determination showed that MsF1 was most suitable for growth under the conditions of temperature 30℃,pH 6~10 and low nitrogen. MsF1 could tolerate the stress of NaCl at 150 g·L^-1,and the inhibitory effect of iprodione was not significant,with less than 10 percent inhibition at the concentrations tested,while the EC₅₀ value of fludioxonil was 0.142 μg·mL^-1. In this study,it was reported for the first time that FIESC could infect alfalfa and cause Fusarium root rot,which provided scientific basis and theory support for the diversity study and effective field control of alfalfa root rot.

Key words: Alfalfa, Fusarium root rot, Isolation and identification, Pathogenicity, FIESC

中图分类号:

S963.22+3.3

索欣, 牛启尘, 郭铖, 盖云鹏, 陈玲, 尹淑霞. 新型苜蓿镰刀菌根腐病病原菌FIESC分离及菌株生物学特性测定[J]. 草地学报, 2024, 32(5): 1327-1338.

SUO Xin, NIU Qi-Chen, GUO Cheng, GAI Yun-peng, CHEN Ling, YIN Shu-xia. Isolation of a Novel Alfalfa Fusarium Root Rot Pathogen FIESC and Characterization of Strain Biology[J]. Acta Agrestia Sinica, 2024, 32(5): 1327-1338.

0
/ / 推荐

导出引用管理器 EndNote|Ris|BibTeX

链接本文: https://manu40.magtech.com.cn/Jweb_cdxb/CN/10.11733/j.issn.1007-0435.2024.05.003

https://manu40.magtech.com.cn/Jweb_cdxb/CN/Y2024/V32/I5/1327

参考文献

[1] 耿华珠. 中国苜蓿[M]. 北京:中国农业出版社,1995:167-169
[2] 杨青川,康俊梅,张铁军,等. 苜蓿种质资源的分布、育种与利用[J]. 科学通报,2016,61(2):261-270
[3] 全国畜牧总站. 中国草业统计(2021)[M]. 北京:中国农业出版社,2023:64-65
[4] CAO S,LIANG Q,NZABANITA C,et al. Paraphoma root rot of alfalfa (Medicago sativa) in Inner Mongolia,China[J]. Plant Pathology,2020,69(2):231-239
[5] 王瑜,袁庆华,苗丽宏,等. 东北与华北地区紫花苜蓿病害调查与主要病害流行规律研究[J]. 草业学报,2016,25(3):52-59
[6] 刘东霞,杨莉,宋连昭,等. 三种镰孢菌对不同苜蓿品种致病性的比较研究[J]. 草地学报,2022,30(4):909-918
[7] ABBAS A,MUBEEN M,SOHAIL M,et al. Root rot a silent alfalfa killer in China:Distribution,fungal,and oomycete pathogens,impact of climatic factors and its management[J]. Frontiers in Microbiology,2022,13:961794
[8] 郭玉霞,陈博,张苏晗,等. 苜蓿根部病害及其防治研究进展[J]. 河南农业大学学报,2022,56(6):914-923
[9] 南志标. 新疆阿勒泰地区苜蓿病害[J]. 草业科学,1994,11(4):5
[10] 南志标. 豆科牧草根腐病[J]. 国外畜牧学—草原与牧草,1991(2):1-5
[11] 陈耀,闵继淳,肖凤,等. 新疆苜蓿根腐病研究初报[J]. 中国草地,1989(2):71-73
[12] HAWN E J. Studies on the epidemiology of crown bud rot of alfalfa in southern alberta[J]. Canadian Journal of Botany,1958,36(2):239-250
[13] MUNKVOLD G P. Prevalence and distribution of Aphanomyces euteiches and Phytophthora medicaginis in Iowa alfalfa fields.[J]. Plant Disease,1995,79(12):1251
[14] 陈雅君,刘学敏,崔国文,等. 紫花苜蓿根腐病的研究进展[J]. 中国草地,2000(1):52-57
[15] 曹师. 紫花苜蓿世界新病害异茎点霉根腐病的研究[D]. 兰州:兰州大学,2020:5-8
[16] 李国良,闫红秀,敬雪敏,等. 苜蓿根腐病病原菌分离鉴定与抗病种质材料筛选[J]. 中国草地学报,2019,41(4):32-38,100
[17] 杨剑锋,王乐,张园园,等. 呼和浩特市苜蓿根腐病病原菌鉴定及致病性测定[J]. 植物保护学报,2022,49(4):1093-1101
[18] 方香玲,张彩霞,南志标. 紫花苜蓿镰刀菌根腐病研究进展[J]. 草业学报,2019,28(12):169-183
[19] 支旭欣. 紫花苜蓿镰刀菌根腐病病原鉴定及抗病种质资源的筛选[D]. 北京:中国农业科学院,2020:11-18
[20] 安欢乐. 甘肃省紫花苜蓿根腐病的病原研究[D]. 兰州:兰州大学,2016:32-49
[21] 王慧菲. 云南省紫花苜蓿根腐病病原的研究[D]. 兰州:兰州大学,2020:22-33
[22] 李孟滕,王芯,马晓冉,等. 紫花苜蓿根腐病病原菌分离鉴定与致病性[J]. 中国草地学报,2022,44(11):84-91
[23] 朱月,任乃芃,唐佳琳,等. 黑龙江省哈尔滨市苜蓿镰孢根腐病病原菌分离鉴定[J]. 草原与草坪,2023,43(2):99-106
[24] 丛丽丽,康俊梅,张铁军,等. 苜蓿镰刀菌根腐病病原菌的分离鉴定与致病性分析[J]. 草地学报,2017,25(4):857-865
[25] 任胜林,梅慧玲,李映萱,等. 百合枯萎病病原菌的分离鉴定及其接种浓度对发病程度的影响[J]. 南京农业大学学报,2020,43(6):1097-1106
[26] 陈祥祥,吴季荣,武德亮,等. 江苏省水稻赤霉病病原菌分离鉴定与致病力分析[J]. 植物保护学报,2022,49(6):1612-1619
[27] 王伟超. 甘蔗梢腐病病原菌鉴定及其遗传多样性分析[D]. 南宁:广西大学,2022:27-40
[28] 王喜刚,杨波,郭成瑾,等. 宁夏回族自治区马铃薯镰刀菌根腐病病原菌的分离鉴定与致病性测定[J]. 植物保护学报,2020,47(3):609-619
[29] MOSLEMI A,ADES P,GROOM T,et al. Fusarium oxysporum and Fusarium avenaceum associated with yield-decline of pyrethrum in Australia[J]. European Journal of Plant Pathology,2017,149(1):43-56
[30] 李河,周国英,徐建平,等. 一种油茶新炭疽病原的多基因系统发育分析鉴定[J]. 植物保护学报,2014,41(5):602-607
[31] BOOTH C. The Genus Fusarium[M]. Surrey:CMI,1971:14-21
[32] TAMURA K,NEI M,KUMAR S. Prospects for inferring very large phylogenies by using the neighbor-joining method[J]. Proceedings of The National Academy of Sciences of The United States of America,2004,101(30):11030-11035
[33] KUMAR S,STECHER G,TAMURA K. MEGA7:Molecular evolutionary genetics analysis version 70 for bigger datasets[J]. Molecular Biology and Evolution,2016,33(7):1870-1874
[34] 陈超超,李贺洋,闫雨欣,等. 20份紫花苜蓿种质对黄萎病的抗性评价[J]. 草地学报,2023,31(5):1425-1434
[35] FANG XL,FINNEGAN PM,BARBETTI M J. Wide variation in virulence and genetic diversity of binucleate Rhizoctonia isolates associated with root rot of strawberry in Western Australia[J]. Plos One,2013,8(2):e55877
[36] 王珊珊. 三种杀菌剂对黄淮麦区小麦茎基腐病菌室内毒力及田间防效测定[D]. 张家口:河北北方学院,2021:35-47
[37] 贾梅. 云南地区龙血树内生镰刀菌分类与系统发育研究[D]. 昆明:云南大学,2021:2-7
[38] 柳凤,詹儒林,韦继光,等. 现代生物技术在镰刀菌分类学中的应用[J]. 中国农学通报,2012,28(30):166-170
[39] 谢淑娜. 利用多基因聚合分析进行平脐蠕孢属及其近似属的分子系统学研究[D]. 郑州:河南农业大学,2012:7-8
[40] 包玲凤,杨群辉,张庆,等. 草果三种真菌性叶部病害病原鉴定及生物学特性测定[J]. 西南农业学报,2022,35(8):1833-1840
[41] 丁新华,宋子硕,蒋旭东,等. 新疆绿洲灌溉玉米产区玉米茎腐病优势病原菌分离与鉴定[J]. 植物保护学报,2023,50(3):733-743
[42] CHOI H,RYU H,LEE Y,et al. First report of Fusarium ipomoeae causing fusarium wilt on Glycine max in South Korea[J]. Plant Disease,2023,107(2):549
[43] WANG M,CHEN Q,DIAO Y,et al. Fusarium incarnatum-equiseti complex from China[J]. Persoonia,2019,43:70-89
[44] 高晨焱. 紫花苜蓿根腐病原镰刀菌的遗传多样性及进化关系研究[D]. 兰州:兰州大学,2023:3-6
[45] XU X,ZHANG L,YANG X,et al. Fusarium apecies associated with maize leaf blight in Heilongjiang Province,China[J]. Journal of Fungi,2022,8(11):1170
[46] ZELECHOWSKI M,MOLCAN T,BILSKA K,et al. Patterns of diversity of Fusarium fungi contaminating soybean grains[J]. Toxins,2021,13(12):884
[47] ZHOU Y,ZHANG W,LI X,et al. Fusarium species associated with cherry leaf spot in China[J]. Plants-Basel,2022,11(20):2760
[48] NUANGMEK W,KUMLA J,KHUNA S,et al. Identification and characterization of Fusarium species causing watermelon fruit rot in Northern Thailand[J]. Plants,2023,12(4):956
[49] 孔琼,郑亚美,杨石有,等. 铁皮石斛根腐病原尖孢镰刀菌生物学特性及其有效杀菌剂筛选[J]. 东北农业科学,2022,47(3):108-112
[50] 王乐,张园园,王娜,等. 紫花苜蓿12种镰刀菌的菌落生长和产孢条件[J]. 中国草地学报,2023,45(6):103-116
[51] 康萍芝,白小军,张丽荣,等. 尖孢镰刀菌黄瓜专化型生物学特性研究[J]. 北方园艺,2018(22):65-69
[52] 潘虹,关凤芝,吴广文,等. 尖孢镰刀菌亚麻专化型生物学特性研究[J]. 东北农业大学学报,2011,42(7):50-56
[53] CUI W,BEEVER R E,PARKES S L,et al. An osmosensing histidine kinase mediates dicarboximide fungicide resistance in Botryotinia fuckeliana (Botrytis cinerea)[J]. Fungal Genetics and Biology,2002,36(3):98-187
[54] FURUKAWA K,RANDHAWA A,KAUR H,et al. Fungal fludioxonil sensitivity is diminished by a constitutively active form of the group III histidine kinase[J]. Febs Letters,2012,586(16):2417-2422
[55] 严蕾艳,王迎儿,邢乃林,等. 浙江省瓜类根腐病病原菌鉴定及其对杀菌剂敏感性测定[J]. 果树学报,2023,40(9):1943-1951
[56] 王涛,李志涛,王兴宁,等. 12种杀菌剂对三线镰刀菌的室内毒力测定[J]. 云南化工,2021,48(6):52-54
[57] 陈帅民,芦帆,张璨,等. 北京地区草莓灰霉病菌对异菌脲的抗性及抗性分子机制[J]. 植物保护,2015,41(5):100-104
[58] 胡健,杨静雅,李婕,等. 草坪草币斑病菌对甲基硫菌灵、异菌脲和丙环唑的敏感性[J]. 农药学学报,2017,19(6):694-700
[59] 陈炳蔚. 人参灰霉病菌对多菌灵、异菌脲及嘧霉胺抗性检测和抗药性机制研究[D]. 北京:北京协和医学院,2021:9-13
[60] 贾爽爽,黄晓庆,孔繁芳,等. 黑龙江和云南葡萄产区灰霉病菌对多菌灵和异菌脲的抗性检测[J]. 植物保护,2021,47(4):239-243
[61] 马桂花,段晓明,徐文华,等. 蒙古黄芪根腐病病原鉴定及防治药剂室内筛选[J]. 草地学报,2022,30(5):1122-1130
[62] 周锋,周焕焕,崔叶贤,等. 禾谷镰刀菌对苯基吡咯类杀菌剂咯菌腈的抗性机制[J]. 农药学学报,2022,24(6):1393-1401
[63] 贡常委,秦旖曼,屈劲松,等. 四川省草莓灰霉病菌对咯菌腈的抗性测定及其机制[J]. 中国农业科学,2018,51(22):4277-4287
[64] REN W,SHAO W,HAN X,et al. Molecular and biochemical characterization of laboratory and field mutants of botrytis cinerea resistant to fludioxonil[J]. Plant Disease,2016,100(7):1414-1423

新型苜蓿镰刀菌根腐病病原菌FIESC分离及菌株生物学特性测定

Isolation of a Novel Alfalfa Fusarium Root Rot Pathogen FIESC and Characterization of Strain Biology

PDF

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价

[1]	郑荣春, 南志标, 段廷玉. 甘肃岷县红三叶病害及其对红三叶生长和品质的影响[J]. 草地学报, 2024, 32(5): 1303-1313.
[2]	陈崎, 代蕊, 张岩, 爽爽, 霍晓伟, 边林, 郭娜, 张志强, 张雨桐. 蓟马取食诱导的紫花苜蓿类黄酮生物合成基因表达分析[J]. 草地学报, 2024, 32(4): 1034-1043.
[3]	朱晨晨, 史昆, 何沁坤, 郑雨琴, 苑峰, 刘亚玲, 王赞. 混合盐碱胁迫对紫花苜蓿幼苗生理和基因表达的影响[J]. 草地学报, 2024, 32(4): 1044-1054.
[4]	荣梦茹, 余如刚, 韦英铭, 王国良, 杜雪玲, 杨改梅, 高佳佳. 紫花苜蓿耐盐性相关NAC转录因子的挖掘及表达分析[J]. 草地学报, 2024, 32(4): 1055-1067.
[5]	周志东, 张煜, 李湘如, 杨世鉴, 杨菁, 谭婧, 刘莹成, 陈远其. 渍水和生物炭对紫花苜蓿幼苗生长和抗氧化酶活性的影响[J]. 草地学报, 2024, 32(4): 1087-1093.
[6]	赵尧尧, 刘美君, 张政, 王婕, 王玉祥, 安长奇, 王跳霞. 低温和干旱双重胁迫对紫花苜蓿叶片光系统II的影响[J]. 草地学报, 2024, 32(4): 1120-1130.
[7]	吕艳贞, 聂宇婷, 张昭, 崔凯伦, 闫慧芳. 紫花苜蓿种子耐贮藏性综合评价及关键指标筛选[J]. 草地学报, 2024, 32(4): 1131-1141.
[8]	王婕, 刘美君, 赵尧尧, 张政, 卫丹丹, 龚梁祝, 胡轩铭. 甜菜碱对低温下苜蓿种子萌发中呼吸电子传递的影响[J]. 草地学报, 2024, 32(3): 763-771.
[9]	景芳, 师尚礼, 南攀, 马瑞宏, 阿芸, 陆保福, 关键, 张辉辉. 不同苜蓿品种叶片特征、光合生理特性与产量性状的比较[J]. 草地学报, 2024, 32(2): 369-377.
[10]	刘婧禹, 赵海君, 欧成明, 贾志程, 毛培胜. 褪黑素引发对Na₂SO₄胁迫下紫花苜蓿种子发芽特性的影响[J]. 草地学报, 2024, 32(2): 378-385.
[11]	侯瑞虹, 杜柯, 黄伟业, 高佳荷, 刘亚玲, 石凤翎, 张志强, 唐芳. 10份不同种源野生花苜蓿材料种子萌发期抗旱性评价[J]. 草地学报, 2024, 32(2): 489-494.
[12]	李启娇, 崔东毅, 段新慧, 刘莉, 许文花, 李庆玺, 郑立文, 任健, 朱丽敏, 马向丽. 褪黑素浸种对铝胁迫下苜蓿种子萌发及幼苗抗氧化生理的影响[J]. 草地学报, 2024, 32(2): 535-542.
[13]	巩泽琳, 额尔德木图, 苏小港, 成蓉蓉, 杨鹤明, 张晓琳, 翟鹏辉. 水肥添加对草田轮作系统土壤呼吸速率的影响[J]. 草地学报, 2024, 32(2): 562-569.
[14]	李小红, 王晓彤, 麻旭霞, 蔡文祺, 冯学丽, 马梦凡, 李淑霞. 紫花苜蓿CNGC基因家族成员鉴定及分析[J]. 草地学报, 2024, 32(2): 588-598.
[15]	吴倩倩, 苏娅, 曾祥明, 李栋恒, 程巍, 郝俊. 紫花苜蓿、白三叶硒蛋白的提取方法筛选及工艺优化[J]. 草地学报, 2024, 32(2): 654-660.