关于引起中国白菜褐叶斑病的镰刀菌（Fusarium equiseti）和尖孢镰刀菌（Fusarium oxysporum）的首份报告

《Crop Design》：First Report of Fusarium equiseti and Fusarium oxysporum Causing Brown Leaf Spot on Chinese Cabbage

中国白菜褐斑病由Fusarium equiseti和Fusarium oxysporum引起，通过形态学、ITS、EF1-α及RPB2基因分析鉴定，并验证其致病性，发现F.equiseti可侵染多个科植物。

　　

冉谷|王长江|纪静静|张先峰|史凤新|刘岩|张瑶伟

东北农业大学园艺与景观建筑学院，中国哈尔滨150030

摘要

中国白菜（Brassica rapa subsp. pekinensis）是一种原产于中国的叶类蔬菜，在东亚地区广泛种植。2023年8月至9月期间，在中国哈尔滨香坊区的香阳农场观察到中国白菜上爆发了褐斑病。受感染植株的初期症状表现为圆形或不规则的褐色斑点，这些斑点中心呈环状，随后逐渐扩大，最终导致叶片完全坏死。通过分离、形态学特征描述以及基于内部转录间隔区（ITS）、延长因子1-α（EF1-α）基因和RNA聚合酶II的第二大亚基（RPB2）的系统发育分析，确定了致病菌。病原菌被鉴定为Fusarium equiseti（F.equiseti）和Fusarium oxysporum（F.oxysporum）。将纯培养物接种到中国白菜上后，F. equiseti引起的症状与田间观察到的症状一致，从而验证了科赫法则。寄主范围试验表明，F.equiseti可以感染来自Poaceae、Fabaceae、Solanaceae、Brassicaceae、Cucurbitaceae和Amaranthaceae科的植物。生物学特性研究表明，F. equiseti（F.eq1）在25°C和pH 7的条件下，在不含氮的培养基中添加可溶性淀粉、羧甲基纤维素（CMC-Na）或木糖等碳源时生长最佳。据我们所知，这是首次报道F. equiseti和F. oxysporum在中国乃至全球范围内引起中国白菜褐斑病的情况。

引言

中国白菜原产于中国，是一种在全球范围内广泛种植的重要叶类蔬菜，尤其是在中国、日本和韩国。仅在中国，中国白菜的年种植面积就达到了约267万公顷。由于中国东北地区气候凉爽且白菜种植面积广泛，田间经常发生细菌性角斑病、叶斑病和霜霉病等病害。细菌性角斑病和霜霉病会导致中国白菜叶片出现不规则病斑，分别由Pseudomonas syringae pv. syringae（Ren等人，2021年）和Hyaloperonospora parasitica（Yu等人，2009年）引起。叶斑病则会导致叶片出现规则或不规则的病斑，由Pseudomonas viridiflava（Liu等人，2019年）引起。田间偶尔还会出现黑斑病和白斑病。黑斑病主要由Alternaria brassicae引起，形成圆形的棕褐色病斑，带有同心环（Patel等人，2023年）。白斑病由Cercosporella albo-maculan引起，最初表现为小的圆形灰褐色斑点，随后扩展成大的不规则病斑，颜色从浅灰褐色变为白色（Liu等人，2015年）。近年来，中国白菜中出现了一种新的病害，给哈尔滨地区的许多品种造成了严重的经济损失。该病害的症状与白斑病相似，但病斑颜色更深。早期感染时，叶片上主要出现圆形或不规则的褐色斑点，病斑内部的同心环不明显，这使其与黑斑病区分开来，并逐渐扩散直至整个叶片受损。

为了确定病原菌，从受感染植株中分离出的菌株进行了形态学特征描述、基因测序、致病性测试和生物学特性分析。此外，还研究了寄主范围，以阐明该病害流行的原因。这些发现为真菌性褐斑病的管理和抗性中国白菜品种的培育奠定了科学基础。

病原菌分离

2023年8月至9月，在中国哈尔滨香坊区香阳农场约26.7公顷的田地里，观察到中国白菜上出现类似褐斑病的症状。从20株随机选择的病株上采集了叶片（5 × 5 mm²）和根部（5 × 5 × 5 mm³）的病斑组织。样品先用75%乙醇浸泡30秒进行表面消毒，然后用无菌水冲洗三次，随后接种在改良的马铃薯葡萄糖琼脂（PDA）培养基（200克）上。

症状和病原菌分离

中国白菜叶片上的初期褐斑病斑主要为圆形（图1A、B），偶尔会出现带有同心环的不规则病斑。病斑逐渐扩大并融合，形成大面积坏死区域，导致叶片黄化、萎蔫和脱落。在干燥条件下，受感染组织会变得脆弱，随着干燥程度的增加最终落叶。虽然田间症状与白斑病相似（图1C），但褐斑病的病斑具有

讨论

以往的研究将褐斑病归因于Cercospora（Xie等人，2021年；Sun等人，2009年）和Alternaria（Zhong等人，2021年；Liu等人，2023年）。然而，在哈尔滨地区发现的褐斑病病原菌与以往报道的不同，表现出更严重的症状和更强的传播性。从中国白菜叶片（F. equiseti和F.oxysporum）和根部（F.oxysporum）中分离出的病原菌通过形态学特征和生理特性被鉴定出来。

作者贡献声明

刘岩：数据可视化、方法学研究。史凤新：数据验证、调查分析。张瑶伟：项目监督、资源协调、资金申请、数据管理、概念构思。王长江：数据可视化、验证、方法学研究、调查分析。张先峰：方法学研究、调查分析。纪静静：数据可视化、方法学研究、调查分析。冉谷：撰写——审稿与编辑、初稿撰写、数据可视化、验证、方法学研究、调查分析、正式数据分析。

未引用参考文献

Beltran等人，2023年。

利益冲突声明

? 作者声明他们没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文的研究结果。

致谢

本研究得到了国家自然科学基金（项目编号：32202510）和黑龙江省自然科学基金（项目编号：LH2022C024）的资助。