石榴枝枯病新病原Paramicrosphaeropsis eriobotryae的鉴定及其品种抗性机制研究

《Scientific Reports》：Paramicrosphaeropsis eriobotryae as an emerging canker pathogen in pomegranate trees and the susceptibility of various cultivars

本研究针对伊朗法尔斯省石榴园中日益严重的枝干溃疡与枯梢病问题，首次在全球范围内证实了Paramicrosphaeropsis eriobotryae（Didymellaceae）作为新兴病原体的致病性。通过形态学与分子系统学分析（tub2、rpb2基因），研究人员从感病石榴枝条中分离出23株P. eriobotryae，并利用离体枝条接种实验筛选出强致病力菌株S21-4。进一步对5个主要石榴品种（如‘Malas-e-Saveh’‘Wonderful’等）的温室接种评估表明，品种间存在显著抗性差异，其中‘Malas-e-Danesiyah-e-Esfahani’表现出低感病性。交叉致病性实验还发现该病原可侵染杏仁、枇杷、无花果等多种果树，且具潜伏侵染特性。研究为石榴溃疡病的早期诊断与抗病育种提供了关键依据，对全球石榴产业可持续发展具有重要意义。

　　

石榴（Punica granatum L.）作为古老的经济果树，以其耐旱、适应贫瘠土壤的特性广植于伊朗等干旱地区。伊朗是全球石榴主产国之一，年产量占世界总产量的18%。然而近年来，石榴园中枝干溃疡病与枯梢病频发，导致树势衰退、果实减产，严重威胁产业稳定。传统研究多聚焦于Botryosphaeriaceae、Cytosporaceae等已知病原，但近期在伊朗法尔斯省的石榴园中发现了与溃疡症状相关的新病原线索，亟待深入解析。

为此，设拉子大学的研究团队开展了系统性研究，旨在明确病原种类、评估其致病力及石榴品种抗性差异。研究结果发表于《Scientific Reports》，首次报道了Paramicrosphaeropsis eriobotryae作为石榴枝枯病病原的全球案例。

关键技术方法

研究团队于2023–2024年采集法尔斯省石榴园感病枝条，通过组织分离获得真菌菌株，结合形态学（菌落特征、孢子形态）与分子系统学（tub2、rpb2基因测序与系统发育树构建）鉴定病原。利用离体枝条接种筛选强致病力菌株，并通过温室盆栽实验评估5个石榴品种的敏感性。采用主成分分析（PCA）量化病原菌侵袭力与品种抗性指标（如病斑长度、宽度、潜伏期等）。交叉致病性实验测试了P. eriobotryae对杏仁、无花果、枇杷、橄榄的侵染能力。

研究结果

1. 病原鉴定与田间症状

田间调查发现石榴枝干出现溃疡、枯梢、木质部褐变等症状，尤其在管理粗放的老龄果园中更为严重。

从病组织中分离的23株Didymellaceae科真菌经鉴定为P. eriobotryae。该菌在PDA培养基上菌丝初为白色，后期转为砖粉色；产孢结构为球形至亚球形分生孢子器，分生孢子呈黄褐色、形态多样。

分子系统学分析显示，石榴分离株与P. eriobotryae模式菌株（CBS 149854等）序列相似性达99.51%–100%，支持其分类地位。

2. 病原菌侵袭力与品种抗性

离体枝条接种表明，所有23株P. eriobotryae均能引起褐变与木质部坏死，其中菌株S21-4侵袭力最强（病斑长度达71.98±0.51 mm）。

PCA分析将菌株分为高侵袭力（S21-4等）与中等侵袭力两组。

温室接种实验中，‘Malas-e-Saveh’和‘Wonderful’为高感品种，而‘Malas-e-Danesiyah-e-Esfahani’表现出显著抗性（病斑尺寸最小，潜伏期最长）。

PCA进一步将品种按感病性分为三类，其中内部病斑向下扩展长度（DILL）是区分抗性的关键指标。

3. 交叉致病性与宿主范围

P. eriobotryae可侵染石榴、杏仁、枇杷、无花果和橄榄，其中杏仁与石榴表现高感。来自不同宿主的菌株均能跨宿主致病，且无显著宿主专化性。

结论与意义

本研究首次证实P. eriobotryae是石榴枝枯病的新病原，揭示了其潜伏侵染特性与广泛宿主适应性。在气候变暖与干旱加剧的背景下，该病原可能通过苗木贸易扩散，对全球果树产业构成威胁。抗性品种‘Malas-e-Danesiyah-e-Esfahani’的发现为抗病育种提供了资源，而建立的分子检测与PCA评估体系可为病害早期防控提供技术支持。研究强调了加强果园管理、开发抗病品种及跨境检疫措施的重要性，为石榴产业的可持续发展提供了科学依据。