《Crop Design》：First report of
Stemphylium xanthosomatis causing leaf spot disease in
Polygonatum cyrtonema Hua in China
编辑推荐：
黄精叶斑病由新病原Stemphylium xanthosomatis首次确认，采用Koch法则及分子系统发育分析验证，显著影响产量与品质。
张文松|姜凯云|梁双|陈向生|李忠|刘凤全
中国贵州省贵阳市贵州大学农学院农业微生物学重点实验室，550025
摘要
Polygonatum cyrtonema Hua（“黄精”）属于天门冬科，是中国传统医学中的重要成分。2024年10月，对贵州省凯里市的一个中药材种植基地进行调查时发现，P. cyrtonema Hua受到严重病害的影响，发病率达到35-60%，这大大降低了其产量和品质，进而影响了经济效益。科赫假设（Koch’s postulates）、分子系统发育分析以及形态学研究证实Stemphylium xanthosomatis是该病害的致病菌。这是首次报道S. xanthosomatis感染P. cyrtonema Hua的案例。本研究丰富了P. cyrtonema Hua的病原体多样性数据库，为疾病诊断和针对性管理策略提供了重要的理论基础。
引言
随着中国社会的快速发展，国民健康意识已从疾病治疗转向预防保健。Polygonatum cyrtonema Hua（“黄精”）作为一种具有药用、营养和经济价值的多功能植物，受到了广泛关注。其根茎富含生物活性化合物，包括多糖和甾体皂苷（Li等人，2018年），并在肥胖症和糖尿病管理（Liu等人，2022年）、溃疡性结肠炎缓解（Li等人，2025年）以及阿尔茨海默病的治疗潜力（Luo等人，2024年）方面表现出良好效果。到2020年，贵州省Polygonatum属植物的种植面积达到了10,906.67公顷（Liu等人，2021年）。由于大规模种植和不当的管理措施，P. cyrtonema Hua在栽培过程中出现了多种病害，如由Botrytis cinerea和Botrytis deweyae（Ma等人，2023年）、Alternaria alternata或Diaporthe eres（Tao等人，2020年；Zhao等人，2023年）、Sclerotium delphinii（Liu等人，2021年）以及Penicillium polonicum（Chen等人，2017年）引起的病害。
Stemphylium属真菌已被广泛记录为多种重要经济作物的致病菌（K?hl等人，2009年）。Stemphylium vesicarium不仅会导致Allium类作物的叶枯病（Hassan等人，2007年；Suheri和Price，2000年），还是梨树褐斑病的主要致病菌（K?hl等人，2009年）。Stemphylium lycopersici可以感染番茄（Huang和Tsa?，2017年）、Lactuca sativa（Liu等人，2019年）和Capsicum annuum（Kim等人，2004年）。Stemphylium属真菌具有广泛的宿主范围。Stemphylium botryosum专门感染菠菜（Spinacia oleracea），引发典型的叶斑病（Kwon等人，2012b），而Stemphylium eturmiunum则对豆科植物具有严格的宿主特异性，导致系统性病害（Vaghefi等人，2020年）。Stemphylium solani和S. lycopersici在辣椒（Capsicum annuum）上表现出协同致病作用，共同引发复杂的叶斑病症状。这些发现强调了病原体鉴定的重要性。
2024年10月，在贵州省凯里市的一个P. cyrtonema Hua种植基地的幼苗叶片上发现了叶斑病。症状表现为叶片上出现椭圆形的棕色病斑，并伴有明显的棕色晕圈。病害最初从叶片边缘开始蔓延，最终感染了35-60%的种植面积，造成了显著的经济损失。
此前尚未确定该病害的致病菌及其发病机制。本研究通过验证科赫假设并结合形态学鉴定与多基因位点系统发育分析，确定了病原体的分类地位，以指导有效的疾病预防和控制措施。
疾病样本采集与真菌分离
2024年10月，从贵州省凯里市的一个中药材种植基地（北纬26°51′03.79″，东经107°62′46.58″）采集了P. cyrtonema Hua的病样。采用五点采样方法，每个采样点随机选取10株植物，每株植物采集2-3份组织样本。采集的样本分别装入纸袋并运送至实验室。使用酒精灯加热的消毒手术刀切下4毫米的样本组织。
真菌分离
2024年10月，从贵州省凯里市采集了P. cyrtonema Hua的病样。病斑呈椭圆形或不规则形状，边缘颜色从棕色逐渐变为深棕色。病斑内部出现同心环状结构，颜色从浅棕色逐渐加深至深棕色（图1）。在高分辨率深度显微镜下观察到，病斑处布满了大量菌丝。对10份P. cyrtonema Hua组织样本进行了真菌分离，共获得6个分离株。
讨论
这是首次报道由Stemphylium属真菌引起的P. cyrtonema Hua幼苗叶斑病。病原菌在叶片的病健交界处形成椭圆形至不规则的黄褐色斑点。在病害晚期，植株会出现系统性萎蔫并死亡。通过多基因位点系统发育分析和全面的形态学特征鉴定，确认S. xanthosomatis为致病菌。
作者贡献声明
姜凯云：研究工作、资金筹集、数据管理。李忠：研究工作、资金筹集、数据管理。陈向生：资金筹集、数据分析。梁双：研究工作、数据管理。张文松：撰写、审稿与编辑、初稿撰写、研究工作、资金筹集、数据分析。刘凤全：项目监督、资金筹集、数据管理、概念构思
未引用文献
Basallote Ureba等人，1998年；Huang和Tsa?，2017年；Kwon等人，2012年；Liu等人，2021年；Loebler等人，2020年；Zorzi Tomazoni等人，2018年。
利益冲突声明
作者声明没有可能影响本文研究的财务利益或个人关系。
致谢
本研究得到了国家重点研发计划（项目编号2021YFD1601001）的支持。
