泰国首次报道Pernambucanum镰刀菌引起工业大麻芽腐病及其杀菌剂敏感性分析

《Physiological and Molecular Plant Pathology》：Fusarium pernambucanum causing bud rot in industrial hemp ( Cannabis sativa) in Thailand: Pathogenicity and sensitivity to fungicide in vitro

本研究针对泰国工业大麻种植中新出现的芽腐病问题，首次鉴定Pernambucanum镰刀菌（Fusarium pernambucanum）为致病菌。研究人员通过多基因系统发育分析和致病性测定确认病原，并评估六种杀菌剂的抑菌效果。结果表明羧菌唑（carbendazim）和丙氯灵（prochloraz）对菌丝生长抑制率达100%，为病害防控提供了科学依据。该研究为工业大麻安全生产提供了重要的病原学基础和防治策略。

　　

在工业大麻（Cannabis sativa）全球产业链快速发展的背景下，一种隐蔽而具有破坏性的病害——芽腐病正悄然威胁着作物的产量与品质。泰国北部清迈地区的种植园中，种植者们发现大麻花芽在形成期会突然被白色菌丝体覆盖，随后迅速腐烂成褐色的黏湿团块，病害发生率高达80%-85%。这种具有水浸状坏死特征的病害，因其发病迅速、传染性强，给新兴的大麻产业带来了严峻挑战。

由于工业大麻的组织结构致密、代谢产物复杂，传统上被认为对病原菌具有较强抗性。然而，随着集约化栽培规模的扩大，新的病害问题不断涌现。芽腐病作为一类重要的采后病害，不仅造成直接产量损失，更令人担忧的是病原菌可能产生的真菌毒素对产品安全性构成威胁。明确致病菌种类、了解其生物学特性、筛选有效防控药剂，成为保障工业大麻产业健康发展的迫切需求。

在这项发表于《Physiological and Molecular Plant Pathology》的研究中，研究团队对泰国清迈Mae Hia地区的10个腐烂大麻芽样本进行了系统研究。他们通过形态学观察、多基因（ITS、tef1-α、cam、rpb1、rpb2）系统发育分析，结合柯赫氏法则验证，首次在全球范围内鉴定出Pernambucanum镰刀菌（Fusarium pernambucanum）是引起工业大麻芽腐病的病原菌。

研究人员还评估了六种常用杀菌剂（敌菌丹、羧菌唑、代森锰锌、丙氯灵、五氯硝基苯+乙噻唑、硫磺）对该病原菌菌丝生长、分生孢子萌发和芽管伸长的抑制效果。研究发现该病原菌分生孢子萌发迅速，接种后2小时萌发率即达10.67%，6小时超过90%。在杀菌剂筛选中，羧菌唑和丙氯灵对菌丝生长完全抑制，多种杀菌剂对分生孢子萌发表现出显著抑制效果。

关键技术方法包括病原菌分离纯化、多基因位点（ITS、tef1-α、cam、rpb1、rpb2）测序与系统发育分析、柯赫氏法则验证、分生孢子萌发动力学测定以及杀菌剂室内毒力测定。样本来源于泰国清迈Mae Hia地区自然发病的工业大麻芽腐病组织。

样本收集和病害症状

研究人员从泰国清迈Mae Hia地区收集了10个腐烂的大麻芽样本。病害在芽形成期表现为顶端组织被密集白色菌丝定殖，进展为叶片水浸状坏死病斑，受害组织后期发育成黏湿团块，被黄褐色菌丝体垫包裹。新产生的菌丝呈白色，而成熟的菌丝垫产生丰富的分生孢子。

致病性测定

通过柯赫氏法则验证，在四个工业大麻品种（SSS、HH、SHS和SSH）的无创伤芽上证实了病原性。接种的芽出现典型芽腐病症状，而用无菌蒸馏水处理的对照芽在接种后5天保持无症状。在测试的品种中，SHS表现出最严重的症状，接种后3天即可见菌丝快速定殖。

形态学表征和分子鉴定

基于形态特征，所有分离株初步鉴定为镰刀菌属（Fusarium）。ITS、tef1-α、cam、rpb1和rpb2的组装序列显示与Pernambucanum镰刀菌分离株具有高度核苷酸相似性。在多基因系统发育分析中，四个分离株（MC52-1、MC52-4、MC52-5和MC52-7）在Incarnatum支系内形成单系群，与Pernambucanum镰刀菌构成一个单系群，作为Fusarium melonis的姐妹分类单元。

分生孢子萌发率测定

在PDA上，分生孢子在接种后2小时开始萌发。到接种后2小时，萌发率达到10.67±2.03%，在3.5小时pi内超过50%（66.79±5.42），在6小时pi显著增加至91.38±1.23%，表明在测试条件下分生孢子萌发快速且同步。

杀菌剂体外测试

六种杀菌剂（敌菌丹、羧菌唑、代森锰锌、丙氯灵、五氯硝基苯+乙噻唑、硫磺）对菌丝生长、分生孢子萌发和芽管伸长的作用被筛选。羧菌唑和丙氯灵完全抑制了Pernambucanum镰刀菌（分离株MC52-4）的生长。在其他杀菌剂中，五氯硝基苯+乙噻唑表现出最高的抑制率（82.62±1.91%），而硫磺显示最低（11.22±1.5%）。

当分生孢子悬浮液与杀菌剂混合在PDA上萌发时，硫磺在9小时pi完全抑制萌发（100%），其次是代森锰锌（99.43±0.41%）、敌菌丹（98.97±0.61%）和羧菌唑（98.64±0.57%）。当水混合的分生孢子悬浮液倒入杀菌剂改良的PDA时，丙氯灵在9小时pi显示93.58±0.74%的萌发率，仅次于对照（99.76±0.24%）。

在杀菌剂混合分生孢子悬浮液在PDA上的条件下，丙氯灵和五氯硝基苯+乙噻唑显示的芽管伸长低于对照（16.32±0.43μm，18.93±0.73μm vs. 119.34±4.30μm）。水混合分生孢子悬浮液在丙氯灵混合PDA上的分生孢子显示芽管伸长（19.31±0.72μm）低于对照（220.10±5.28μm）。

本研究首次在全球范围内报道了Pernambucanum镰刀菌引起工业大麻芽腐病，通过分子和病理学分析确认了病原菌。该病原菌在3天内表现出快速感染能力，其中SHS品种最为感病。其分生孢子萌发迅速（6小时pi超过50%）且生长旺盛，对工业生产构成显著威胁。

研究结果表明，羧菌唑在体外试验中对菌丝生长和分生孢子萌发均表现出最高抑制率，但考虑到抗药性风险，需要开发综合防治策略。病原菌可能通过栽培材料传入，其内生性向致病性转变的机制仍需进一步研究。这些发现为控制这一新兴的大麻病原菌提供了重要的基础知识，对保障工业大麻安全生产具有重要指导意义。

该研究的创新点在于首次明确了Pernambucanum镰刀菌作为工业大麻芽腐病的病原，并系统评估了常用杀菌剂的抑制效果。研究结果不仅为病害诊断提供了分子依据，也为田间防治药剂选择提供了科学参考。未来研究应关注该病原菌的毒素产生能力、传播途径以及抗药性发展机制，为制定综合防控策略奠定基础。