本期《菌物学报》“植物病原真菌专刊”刊登了12篇文章,其中关于病原真菌种类调查、鉴定及形态描述的文章5篇,病原真菌检测与检疫的文章2篇,病原真菌种群结构的文章2篇,基因组学研究进展的文章3篇。本期内容基本体现了我国植物病原真菌研究的最新进展,对今后的植物病原菌形态分类、分子分析和基因组学研究都具有重要的参考价值。
群体基因组学能够从全基因组水平揭示种群结构与进化、物种形成、适应性机制等。随着高通量技术的不断发展,基因组测序成本不断降低,大规模测序已成为可能。近几年被全基因组测序的真菌数量迅速增加,极大地促进了真菌群体基因组学的发展,加深了人们对植物病原真菌起源、遗传多样性、选择作用、致病性、毒力因子、杀菌剂抗药性、寄主专化型等生物学特性的认识。本文简要介绍了植物病原真菌的全基因测序以及比较基因组学的研究进展,重点综述了基于高通量测序的病原真菌群体基因组学的最新研究动态。群体基因组学将成为植物病原真菌一个新的研究方向。
煤污病菌生活在寄主组织表面,形成黑色的污斑和污点,影响果实外观,降低商品价值。煤污病菌能够利用植物的外渗物,也可以分解表皮的蜡质层,属于外寄生菌(ectophyte)。本文综述了煤污病菌的多样性、病征类型、分类鉴定研究方法、寄主范围、地理分布及其研究价值等方面的研究进展。
锈菌种群庞大,可以引起许多重要经济作物和林木病害,严重威胁全球粮食和林业生产安全。全基因组分析为锈菌基因功能研究、毒性变异研究及锈菌演化规律研究提供了重要基础,为制定锈病有效防控策略和创制抗锈新材料提供理论依据。本文综述了目前锈菌全基因组分析领域的进展,对锈菌的基因组结构、基因组成、基因组变异等特征进行了归纳分析,对基因组变异与其专性寄生特性的关系、基因组变异对其毒性变异的可能影响等进行了阐述。基因组学将为最终揭示锈菌生活史复杂性和毒性高度变异性的根本成因提供有力工具。
报道了锈菌春孢子阶段的6个式样种。戴氏裸孢锈菌Caeoma taianum和镰孢被孢锈菌Peridermium falciforme是新式样种;文山春孢锈菌Aecidium wenshanense是新组合;鸭嘴花春孢锈菌Aecidium adhatodae,藁本春孢锈菌Aecidium ligustici和山地春孢锈菌Aecidium montanum是中国新记录。每个式样种都有形态特征描述和线条图,附有简要讨论。标本保藏在中国科学院菌物标本馆(HMAS)。
报道了我国夏孢锈菌属的11个式样种,它们是藤金合欢夏孢锈菌Uredo acaciae-concinnae(新记录)、心翼果夏孢锈菌Uredo cardiopteridis(新种)、闭鞘姜夏孢锈菌Uredo costina(新记录)、大金刚藤夏孢锈菌Uredo dalbergiae-dyerianae(新种)、灌丛生夏孢锈菌Uredo dumeticola(新组合)、香丝草夏孢锈菌Uredo erigerontis-bonariensis(新名称)、狗娃花夏孢锈菌Uredo heteropappi(新记录)、石内夏孢锈菌Uredo ishiuchii(新记录)、三翅秆砖子苗夏孢锈菌Uredo marisci-trialati(新种)、刺孢夏孢锈菌Uredo spinulospora(新组合)和云南夏孢锈菌Uredo yunnanensis(新组合)。每个种的形态特征描述和线条图均基于本国标本,附有简要讨论。标本保藏在中国科学院菌物标本馆(HMAS)。
报道了豆科植物上单胞锈菌属1新变种和中国1新记录种。达乌里黄耆Astragalus dahuricus上的斑点单胞锈菌达乌里黄耆变种Uromyces punctatus var. dahuricus为新变种;山岩黄耆Hedysarum alpinum上的八岳山单胞锈菌Uromyces yatsugatakensis为中国新记录种。提供了详细的形态描述和线条图。研究标本保存在赤峰学院菌物标本室(CFSZ)和中国科学院菌物标本馆(HMAS)。
报道了中国柄锈菌属1新变种和1新记录种。大油芒Spodiopogon sibiricus上的三吉柄锈菌大油芒变种Puccinia miyoshiana var. spodiopogonis为新变种;田葛缕子Carum buriaticum上的密堆柄锈菌Puccinia microsphincta为中国新记录种。提供了详细的形态描述和线条图。研究标本保存在赤峰学院菌物标本室(CFSZ)和中国科学院菌物标本馆(HMAS)。
为明确山西省苹果树腐烂病菌的分布与组成,本研究采集并分离得到来自山西省8个苹果树种植区有代表性的78株腐烂病菌,通过形态特征观察及利用2个DNA片段(ITS和EF1α)构建系统发育树等方法对其遗传结构进行了研究。结果表明山西省苹果树腐烂病由苹果黑腐皮壳菌Valsa mali和梨黑腐皮壳菌Valsa pyri 2个致病种所致,其中V. pyri是优势种,分布于山西省各个苹果树种植区,占菌株总数的58.97%。以山西省8个苹果树种植区腐烂病菌各个种的相对频率进行聚类分析,欧式距离9作为聚类分割点将其种群结构分为3类。第Ⅰ类包括忻州、朔州2个苹果树种植区,V. pyri为该类型苹果树种植区的致病菌、相对频率为100%。第Ⅱ类包括晋城、长治、临汾、太原、运城5个苹果树种植区,V. pyri是这5个种植区的优势种。第Ⅲ类包含晋中1个苹果树种植区,V. mali是该种植区的优势种。
自进境乌克兰玉米中夹杂的向日葵籽上,采用常规平板分离法获得1株疑似向日葵间座壳菌Diaporthe helianthi的菌株76782-5。形态特征观察结果表明,该菌株在PDA上产生分生孢子器和大量β型分生孢子,但未见有性阶段。经rDNA ITS和β-tubulin基因序列比对分析,发现该菌株与GenBank中多个向日葵间座壳菌菌株的基因序列同源性达99%以上,位于同一个发育分支。致病性测定结果表明,该菌株可侵染向日葵根茎部,引起典型茎溃疡病症状。研究结果表明,进境乌克兰玉米中夹杂的向日葵籽上携带有向日葵间座壳菌D. helianthi,这是我国首次截获该种检疫性真菌。
褐腐病是核果和仁果类果树上的一种重要病害。本研究从采集自新疆野果林中的褐腐病样上共分离到75株褐腐菌。利用内转录间隔区(ITS)、β‐微管蛋白基因和延伸因子(EF1α)基因序列和形态学方法,对这些菌株进行了种类鉴定。结果显示:67株为Monilinia fructigena,8株为M. laxa。M. fructigena和M. laxa都分布在新疆北部的天然野果林中。M. fructigena主要来自野苹果、樱桃李、野杏和欧洲李。M. laxa主要来自樱桃李、野苹果和红樱桃。这是首次在新疆地区的野生果林中发现M. fructigena和M. laxa。研究结果不仅对了解当地栽培果园的侵染源有帮助,而且为研究褐腐菌的起源与演化提供了试验材料。
小麦秆锈病是一种专化性很强的大区远距气传病害,曾造成多个小麦种植国家和地区的毁灭性损失,新的强毒力小种Ug99含有对Sr31等多个重要抗秆锈基因的联合毒性,对我国的小麦生产有巨大潜在威胁,因此,加强小麦秆锈菌生理小种的监测和鉴定是有效防治该病害的基础性研究工作和关键环节。现代分子生物学的迅猛发展,为许多研究提供了新的方法和手段,分子标记技术在区分小麦秆锈菌生理小种方面显示了充分的可行性。本研究利用25对SSR引物对7个小麦秆锈菌主要生理小种进行DNA多态性分析,结果显示,所有特异引物对秆锈菌的扩增结果均呈现出丰富的多态性,秆锈菌的不同生理小种之间存在遗传差异。其中引物SSR180在21C3CPH中扩增出205bp的特异性条带;引物SSR6在Ug99中扩增出170bp的特异性条带,经过多次的重复试验,这些特异性条带均能够比较稳定地重复出现,说明引物SSR180和SSR6可用于小种21C3CPH和Ug99的特异性检测。
致病疫霉Phytophthora infestans属于异宗配合卵菌,当A1、A2两种交配型同时存在时,可以进行有性生殖,产生卵孢子。检测疫霉菌交配型的传统方法是采用对峙培养,这种方法耗时长并且需要标准的A1、A2交配型菌株作为参照。因此,人们希望开发出更加简便和快捷的可直接基于核苷酸序列差异的分子检测方法。目前,已报道了3个与致病疫霉交配型紧密连锁的分子标记可用于交配型的检测。本研究用64株致病疫霉菌比较了3种基于交配型分子标记的检测方法与传统方法检测的结果。结果显示,依据分子标记的3种分子检测方法与传统对峙培养方法测定的交配型结果一致率为61%-73%,而且3种分子检测方法都不能检测出自育菌株。因此,致病疫霉交配型的分子检测方法还有待进一步研究。