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为明确巴西大豆尾孢叶斑病（CLB）和紫斑病（PSS）的病原，研究人员对 256 株尾孢菌分离物进行多基因测序和系统发育分析，发现 6 个巴西特有谱系，揭示仅基于寄主关联的物种鉴定不可靠，为病害防控和抗性育种提供新方向。
大豆作为全球重要的经济作物，其健康生长对农业经济至关重要。然而，尾孢叶斑病（CLB）和紫斑病（PSS）一直是困扰大豆种植的重要病害。过去，人们普遍认为这两种病害主要由菊池尾孢菌（Cercospora kikuchii）引起，且基于寄主植物关联的物种鉴定方法被广泛应用。但随着研究的深入，越来越多的证据表明，尾孢菌属（Cercospora）存在高度的种内变异，仅依靠形态特征和寄主关联进行物种划分存在明显缺陷，这导致对病害的病原组成和传播规律认识不足，严重影响了抗病品种的培育和病害防控策略的制定。因此，深入探究巴西大豆 CLB 和 PSS 的病原多样性及其遗传结构，对于提升病害管理水平和保障大豆产量具有迫切的现实意义。
来自巴西联邦巴拉那州学院（Instituto Federal do Paraná）等机构的研究人员，针对巴西主要大豆产区开展了系统性研究。他们从 8 个州采集了表现 CLB 和 PSS 症状的大豆植株，通过分离培养获得 256 株尾孢菌分离物，利用多基因测序和系统发育分析等技术，旨在明确病原的遗传谱系、分布特征及潜在的有性生殖机制。研究结果发表在《Journal of Plant Pathology》上，为该领域的研究提供了重要的理论依据。
研究中采用的主要关键技术方法包括：多基因测序（对 10 个核基因和线粒体基因片段进行测序）、贝叶斯系统发育分析（推断分离物间的系统发育关系）、主坐标分析（PCoA，分析遗传变异）、贝叶斯群体结构分析（检测群体间的混合事件）以及交配型基因频率检测（评估潜在的有性生殖）。样本来源于巴西 8 个州的大豆植株，涵盖叶片、种子、茎和荚等不同器官。
研究结果
系统发育与遗传谱系分析
通过贝叶斯系统发育分析，基于 8 个核基因的数据集，研究人员在巴西大豆 CLB 和 PSS 病原中鉴定出 6 个独特的尾孢菌谱系（谱系 1、2、3、6、7、8），其中谱系 6、7、8 为首次报道的新谱系。这些谱系与美国发现的 2 个谱系形成明显分化，表明巴西存在独特的病原群体结构。主坐标分析进一步支持了系统发育结果，前三个主坐标解释了 84% 的变异，且 8 个谱系（包括新发现的谱系 8）界限清晰，遗传结构独立。
遗传多样性与群体结构
遗传多样性分析显示，谱系 2 和 3 具有较高的单倍型多样性（Hd分别为 0.95 和 0.96）和核苷酸多样性（π 分别为 5.39×10-3和 4.45×10-3），且各自内部存在明显的亚谱系分化（如谱系 2 分为 2A、2B、2C、2D 四个亚谱系）。贝叶斯群体结构分析未检测到谱系间的混合事件，表明各谱系间存在生殖隔离。
地理分布与器官侵染特征
谱系 2 在巴西各产区均有分布，占总分离物的 67.6%，显示出广泛的适应性和传播能力；谱系 3 主要集中在中南部地区，可能与温度适应性相关；谱系 6、7、8 分布范围较窄，可能通过种子传播扩散。各谱系在叶片、种子、茎和荚中均有发现，未表现出明显的器官偏好性，表明任何植株部位均可作为病原分离的样本来源。
交配型基因与潜在有性生殖
在检测的 10 个群体中，9 个群体的 MAT1-1 和 MAT1-2 交配型基因频率符合 1:1 比例，暗示这些谱系中可能存在隐性生活史。线粒体细胞色素 b 基因的单倍型网络分析显示，谱系 1、2、7 具有较近的遗传关系，而谱系 3、6、8 则形成独立分支，进一步支持了谱系间的遗传分化。
研究结论与讨论
本研究首次在巴西大豆 CLB 和 PSS 病原中鉴定出 6 个尾孢菌隐种（cryptic species），证实了病原多样性远高于传统认知，且仅基于寄主关联的物种鉴定方法存在严重局限性。研究结果揭示了病原的遗传结构、地理分布及潜在的有性生殖机制，为病害循环解析和抗性品种培育提供了关键依据。
研究发现，巴西特有的病原谱系与美国等地的群体存在显著分化，提示在大豆种质资源交流中需加强病原检测，避免跨区域传播。此外，高遗传多样性的谱系（如谱系 2 和 3）可能加速病原进化，导致抗病品种抗性丧失，因此在育种中需综合考虑多谱系的致病性差异。隐性生活史的发现表明，尾孢菌可能通过有性生殖产生遗传变异，增强环境适应能力，这为杀菌剂抗性管理和病害预测预报提供了新视角。
综上所述，该研究不仅拓展了对大豆尾孢菌病害病原学的认识，也为全球大豆病害防控策略的优化提供了重要参考，尤其是在抗病品种选育和跨区域种子贸易检疫方面具有显著的应用价值。
