核果和仁果类果品在我国果品生产和消费中占有重要地位。由链核盘菌属Monilinia几种真菌引起的褐腐病可导致枝枯和果实腐烂,造成严重的经济损失。其中部分种类还是一些国家或地区的检疫性病原物。近年来褐腐病病原菌的组成、名称和分布已有新的变化,对链核盘菌和褐腐病的研究也取得了许多新进展。本文概述了过去20年来国内外对核果和仁果上链核盘菌的种类组成、地理分布、种类鉴定、组学和致病机理以及褐腐病防治方面的主要研究进展,同时对已报道的多种针对链核盘菌的快速检测技术进行了总结和评估,以期为褐腐病的防治、优质果品生产和果品贸易中的检疫工作提供参考。
稻巨座壳小麦致病型是麦瘟病的致病菌,是一种新近出现并对全球小麦生产造成巨大威胁的危险性真菌。本文总结归纳了稻巨座壳小麦致病型分类学、地理分布和寄主范围等多方面信息,并探讨了该病菌检测和防控等方面的研究进展。迄今为止,该病害防控较为困难,化学杀菌剂并不能提供有效的防治效果,加强检疫并实施严格检疫措施是防控该病害发生扩散的最有效手段。
植物病原菌物是造成植物病害的主要病原物,可对生态安全、粮食安全、生物多样性造成重要威胁和灾害。近年来,菌物分类学的研究逐步深入,大量新分类单元被描述、高阶分类系统被修订和完善。在墨尔本和深圳两届国际植物学大会上,对《国际藻类、菌物和植物命名法规》中涉及菌物的部分做出了重大调整以实现“一菌一名”。上述研究进展和改变对植物病原菌物的命名和名称的使用产生了较大的影响。本文收集和整理了中国菌物名录和植物病理学教科书中记录的常见农业病原菌物名称590个,涉及菌物物种370种,隶属于2界7门15纲47目84科168属。依据最新的分类学研究进展和命名法规则,对其拉丁学名、分类地位和病害名进行全面核对和修订,按照《真菌、地衣汉语学名命名法规》选取和拟定汉语学名,将上述结果编制为名录。该名录可推进植物病原菌物名称的规范、正确使用,为广大植物病理学工作者提供支撑,促进政策制定、学术交流和科学普及等相关工作的开展。
我国是世界上最大的柑橘生产国,柑橘产业在我国农业生产中占有重要地位。菌物病害是制约我国柑橘产业效益的重要因素。在过去一百余年里,我国植物病理学家和菌物学家描述和记载了大量柑橘上的病原菌物。然而随着分子系统学在菌物分类鉴定中的广泛应用,以及菌物命名法规的变化,一些菌物的分类地位和拉丁学名发生了较大的变化。为了方便使用者了解这些变化,方便柑橘菌物病害相关知识的交流,本文汇总了我国已经描述的柑橘菌物病害的病原种类,其中病原真菌103种,病原卵菌12种,此外还列出我国禁止入境病原菌5种,并依据最新分类系统和菌物命名法规对相关病原菌物的拉丁学名、中文名称以及病害中文和英文名称等进行了整理和修订。该项工作有利于我国柑橘产业相关工作者对柑橘病原菌物名称的检索和规范使用,促进学术交流和科学知识的普及。
采用常规平板分离法,从一批进境的美国大豆样品中获得1株可疑的间座壳属菌株MDD57。经形态学观察发现,该菌株在PDA培养基上产生分生孢子器,且同时产生大量α型和β型分生孢子,未见有性阶段。经ITS和tef1α基因扩增、核酸序列比对分析,发现该菌株同GenBank中2株Diaporthe novem菌株的基因序列同源性达100%,且聚类于同一发育分支。经柯赫氏法则验证,该菌株可侵染大豆茎部和叶片,引起典型的间座壳属病害症状。根据以上结果,确定进境美国大豆中携带有D. novem,这是天津口岸首次从美国大豆中截获该危险性病菌。该病菌同大豆北方茎溃疡病菌、大豆南方茎溃疡病菌、大豆拟茎点种腐病菌同为近似种,引起大豆茎秆溃疡及种子腐烂,危害严重。
从福建多地采集了55份感染叶斑病的枫香植物病样,包含叶片、叶柄、枝条和树皮。通过分离纯化得到了12个类拟盘多毛孢属真菌菌株,综合形态特征以及3个基因(ITS、β-tubulin和tef1)的分子系统发育分析结果,分别鉴定为Neopestalotiopsis cocoes、N. chrysea、Pestalotiopsis neglecta和P. neolitseae,均为枫香上首次报道,其中N. cocoes在国内首次被发现。通过柯赫氏法则验证,发现N. cocoes能够侵染叶片、叶柄和枝条,N. chrysea能侵染叶片和枝条,P. neglecta能侵染叶柄和枝条,而P. neolitseae不能侵染枫香植物组织。
本研究从广东省罗定市20年生和1年生肉桂的叶、枝、根和皮等不同器官共分离得到90株内生真菌,通过菌落特征、显微观察和ITS序列分析鉴定为2门3纲10目14科22属,其中拟盘多毛孢属Pestalotiopsis、黑孢霉属Nigrospora和间座壳属Diaporthe为优势属;肉桂内生真菌的分布存在明显的组织特异性和偏好性,叶中内生真菌的分布最多,有49株,分属于19个属,占分离菌株总数的54.44%。叶、枝、根和皮部内生真菌多样性指数分别为2.63、1.86、1.30和1.07,叶部多样性最高。20年生肉桂内生真菌较为丰富(H'=2.39),1年生次之(H'=2.00)。基于罗定市肉桂枝枯病害的病样,采用组织分离法得到疑似病原菌,通过形态学观察,柯赫氏法则验证及ITS、TEF和TUB序列分析,确定该病原菌为假可可毛色二胞菌Lasiodiplodia pseudotheobromae。这是L. pseudotheobromae所致肉桂枝枯病的首次发现。平板对峙法对L. pseudotheobromae的拮抗结果显示,共有9株内生真菌有显著抑菌效果,抑菌率均高于52%,其中Trichoderma sp. DZR-1-2抑菌率最高为68.80%,Hypoxylon vinosopulvinatum DYR-1-7抑菌带距离最大为2.5 mm,为肉桂枝枯病生物防治提供菌种资源。结果表明肉桂内生真菌多样性丰富,部分内生真菌菌株具有较强的抑菌活性,值得进一步深入研究。
果实软腐病是猕猴桃贮藏期间最严重的真菌病害,猕猴桃间座壳Diaporthe actinidiae是该病检出率最高且致病力最强的病原菌。该病菌从花前期开始侵染,至果实贮藏期才表现症状,侵染至发病周期较长,可借助荧光标记对其侵染过程进行研究。本研究采用PEG介导原生质体转化的技术,运用携带GFP及潮霉素抗性基因的双元载体pCAMBgfp对D. actinidiae菌株进行遗传转化。首先,对转化子进行潮霉素及绿色荧光筛选,随后进行菌落的生物学特征观察、荧光稳定性验证及致病力检测,最终得到3株菌丝形态、生长速度及致病力与野生型菌株一致的稳定荧光菌株。将KFDA-17转化子接种于贮藏期猕猴桃果实‘金梅’,1 d后果实出现水渍症状,随后出现软腐症状且逐步加重;发病部分菌丝体在荧光显微镜下呈现明显的绿色荧光,可清晰观察侵染进程。本研究成功构建了PEG介导的间座壳菌丝体的原生质体遗传转化体系,且KFDA-17荧光菌株可用于侵染过程研究。
尖孢镰刀菌古巴专化型Fusarium oxysporum f. sp. cubense是威胁香蕉生产的重要土传病原真菌,其中4号生理小种(Foc4)能感染几乎所有的栽培品系。Argonaute蛋白(AGO)介导的RISC复合体在RNAi干扰中起到重要作用。Foc4含有两个进化上高度保守的AGO蛋白,本研究利用同源重组技术获得了Δago1、Δago2和Δago1/2基因缺失突变体,并对其突变体的生物学表型、非生物胁迫、致病力及小RNA发生进行分析。与Foc4相比,缺失突变体不影响菌丝的营养生长,但是分生孢子产量下降,对巴西蕉的致病力明显减弱。其次,在hpRNA诱导的基因沉默中,AGO1主要负责产生siRNA介导基因沉默。最后,sRNA测序显示,缺失突变体的sRNA长度分布和5°-端首位碱基出现频率都发生了改变,并且都能产生自身特异性miRNAs。另外,本研究还鉴定到不依赖AGOs形成的miRNA。这些结果说明Foc4的AGOs在调控产孢量、非生物胁迫、致病力,以及小RNA发生中发挥作用。本研究为揭示Foc4小RNA发生的分子遗传机制奠定理论基础。
为了研究核转运蛋白SsKapJ在甘蔗鞭孢堆黑粉菌中发挥的作用,本研究利用PEG介导的原生质体转化方法获得基因敲除突变体,并进行了相关生物学表型分析。结果显示潜在核转运蛋白基因SsKapJΔ突变体有性配合和菌丝生长显著减弱,转录组分析SsKapJ参与环磷酸腺苷/蛋白激酶A (cAMP/PKA)和丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号途径调控。另一方面,SsKapJΔ突变体担孢子对吡唑醚菌酯杀真菌剂敏感性增强,但突变体对苯菌灵杀真菌剂敏感性以及环境胁迫测试(渗透压、细胞壁抑制剂、氧化还原和乙醇)中较野生型没有明显变化。本研究结果揭示了SsKapJ核转运蛋白在甘蔗鞭孢堆黑粉菌的有性配合和菌丝生长过程中具有重要调控作用,为后续开展核运输途径调控真菌有性配合/二态型转变研究提供基础。
小麦赤霉病是小麦上的主要病害之一,在全世界范围内引起该病害的致病菌主要是禾谷镰孢菌Fusarium graminearum。目前,使用杀菌剂是生产上防治小麦赤霉病发生和危害的主要手段,常用的杀菌剂主要有苯并咪唑类杀菌剂(benzimidazoles)等,苯并咪唑类杀菌剂的作用靶标是β2微管蛋白。本研究旨在探究小麦赤霉病菌中β2微管蛋白与苯并咪唑类杀菌剂的互作机制,通过同源建模的方法获得了禾谷镰孢菌β2微管蛋白的三维结构,并在此基础上将β2微管蛋白与4种苯并咪唑类杀菌剂(多菌灵、苯菌灵、噻菌灵、甲基硫菌灵)进行分子对接。分子对接结果显示β2微管蛋白第198位苯丙氨酸和第236位缬氨酸与4种苯并咪唑类杀菌剂直接互作形成氢键,第50、134、165、167、198、200、236、237、239、240、250、253、257、314位氨基酸形成药剂结合口袋。通过比较β2微管蛋白与4种苯并咪唑类杀菌剂结合自由能,发现与其他3种杀菌剂相比,β2微管蛋白与多菌灵的结合自由能最小(-5.72 kcal/mol),说明其与多菌灵互作亲和力更强。采用菌丝生长速率法测定了禾谷镰孢菌对4种苯并咪唑类杀菌剂的EC50值,禾谷镰孢菌对多菌灵、苯菌灵、噻菌灵、甲基硫菌灵的EC50值分别为0.772、0.862、1.088、13.266 mg/L,该结果表明禾谷镰孢菌对多菌灵的敏感性强于其他3种杀菌剂,与分子对接结果相吻合。
