欧洲首次证实蔷薇布伦纳氏菌蔷薇亚种(Brenneria roseae subsp. roseae)为核桃致病菌,敲响欧洲核桃产业警钟
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匈牙利核桃生产受细菌病害威胁,研究人员对 2023 年匈牙利中部核桃园病害展开研究。从病树分离出细菌,经基因测序和系统发育分析,确定为蔷薇布伦纳氏菌蔷薇亚种,致病性测试证实其致病力。这为欧洲核桃病害防治提供新依据。
在全球坚果生产中,波斯核桃(
Juglans regia)占据重要地位,是温带地区广泛种植的重要壳果类树种。匈牙利的核桃产业在 21 世纪发展迅猛,种植面积不断扩大,产量逐年攀升。然而,核桃生产一直受到多种细菌病原体的威胁,这犹如一颗颗 “定时炸弹”,时刻影响着核桃产业的健康发展。像黄单胞菌属的
Xanthomonas arboricola pv.
juglandis,会引发核桃叶、坚果青皮和新梢的细菌性叶枯病;布伦纳氏菌属(
Brenneria)的多种细菌也会在核桃树的木质部、枝干和树干上兴风作浪,引发树皮溃疡病 。此前,虽然已经知道一些布伦纳氏菌会危害核桃,但对于蔷薇布伦纳氏菌蔷薇亚种(
Brenneria roseae subsp.
roseae)在核桃树上的致病性以及在欧洲的发生情况,还存在诸多未知。为了填补这些知识空白,保障欧洲核桃产业的可持续发展,匈牙利农业与生命科学大学(Hungarian University of Agriculture and Life Sciences)和德布勒森大学(University of Debrecen)的研究人员开展了一项深入研究。
研究人员采用了多种关键技术方法。首先,在样本采集上,从匈牙利中部果园有症状的核桃树采集坏死组织样本。然后,通过细菌分离培养技术,获取目标细菌。接着,利用 16S rRNA 基因测序和多位点序列分析(MLSA,基于
atpD、
gyrB、
infB和
rpoB基因)对细菌进行鉴定和系统发育分析。最后,开展致病性测试,验证细菌对核桃树的致病能力。
研究结果如下:
- 细菌鉴定:从样本中分离出的两种菌株(III/9 和 IV/11),16S rRNA 基因序列完全相同,与Brenneria roseae subsp. roseae的模式菌株相似度高达 99.7%。系统发育分析显示,新分离的 III/9 菌株与来自伊朗核桃树的菌株聚类在一起,进一步确认其为Brenneria roseae subsp. roseae 。
- 致病性测试:以Brenneria nigrifluens DSM 30175T为阳性对照,对‘Milotai intenzív’和‘Bonifác’两个核桃品种进行致病性测试。结果表明,接种Brenneria roseae subsp. roseae III/9 菌株的核桃树出现组织坏死和渗出症状,且不同品种的感染指数存在差异,‘Bonifác’品种更为易感 。
研究结论和讨论部分指出,该研究首次证实Brenneria roseae subsp. roseae在中欧地区存在,并且能够引起核桃树皮溃疡和组织坏死,这表明它是一种威胁欧洲核桃生产的潜在病原体。虽然目前该病害的经济影响还需进一步探究,但果园中较高的发病率暗示背后可能存在复杂问题,如干旱等非生物胁迫因素可能使果园抵抗力下降,增加发病风险。而且,由于对Brenneria roseae subsp. roseae的分布和宿主范围了解有限,给病害评估带来困难。不过,这项研究为欧洲核桃病害防治提供了重要线索,后续研究可以围绕其传播途径、防治方法等展开,为保障欧洲核桃产业的稳定发展奠定基础。