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中国首次报道烟草叶斑病新病原——Boeremia exigua的鉴定与致病性研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月03日 来源:Australasian Plant Pathology 0.9
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本研究针对湖北省烟草主产区暴发的新型叶斑病(发病率高达90%),通过形态学观察、多基因位点(ITS/LSU/TUB)分子鉴定及柯赫氏法则验证,首次在全球范围内鉴定出Boeremia exigua为致病菌,为烟草病害防控提供了关键理论依据。成果发表于《Australasian Plant Pathology》,填补了该病原宿主范围的空白。
烟草作为全球重要的经济作物,在中国年种植面积超100万公顷,但近年来湖北省恩施、襄阳等地种植的云烟87品种频繁出现新型叶斑病,田间发病率高达90%,严重威胁产业安全。病叶初期呈现褪绿黄边圆形病斑,后期扩展至3厘米并伴随中心坏死穿孔,但病原一直未明。这一现象引发了华中农业大学植物病理学重点实验室联合湖北省烟草科学研究所的深度探究。
研究团队于2021-2022年采集典型病叶,通过75%乙醇和1%次氯酸钠表面消毒后,采用马铃薯葡萄糖琼脂(PDA)培养基分离获得三株优势菌株(BZ2、HP4、MJW1)。经多平台培养观察发现,该菌在PDA上菌落边缘不规则,中心呈深绿色;在麦芽提取物琼脂(MEA)上由白变灰褐;在燕麦琼脂(OA)上菌丝致密灰白。通过CTAB法提取DNA后,采用ITS1/4、LR0R/7、BT2Fw/4Rd三对引物分别扩增核糖体内转录间隔区(ITS)、大亚基核糖体RNA(LSU)和β-微管蛋白(TUB)基因,测序比对显示与Boeremia exigua标准菌株相似度达100%。系统发育树(邻接法,1000次重复)进一步证实三株菌与B. exigua聚类。
关键实验技术包括:病原菌分离纯化、多培养基形态学表征、三基因位点(ITS/LSU/TUB)分子鉴定、基于柯赫氏法则的离体叶片接种验证(28℃光暗交替培养4天)。
研究结果
症状与病原分离:田间病斑呈现典型同心圆状坏死(图1A),分离菌株在PDA上产生灰白边缘的深绿色菌落(图1B)。
分子鉴定:三株菌的串联基因序列(GenBank登录号:ITS PP917553-55;LSU PP922345-47;TUB PP932497-99)与B. exigua参考菌株零差异。
致病性验证:离体接种后72小时内出现水渍状病斑(图1C),重新分离菌株与接种菌形态一致,满足柯赫氏法则。
系统发育分析:NJ树显示三株菌与B. exigua外群菌Heterophoma novae verbascicola(CBS 127.93)明显分化(图2)。
结论与意义
该研究首次确证B. exigua可引起烟草叶斑病,拓展了该病原的宿主范围(此前仅报道感染除虫菊、秋葵和大豆)。由于烟草是中国税收支柱产业,该发现为病害监测和抗病育种提供了标靶分子(如TUB基因),同时提示需警惕该病原跨作物传播风险。研究采用的多基因联合鉴定策略,为复杂Phoma属物种分类提供了示范模板。
论文创新性在于:①全球首例B. exigua致烟草病害报道;②建立该病原的分子检测标准;③揭示湖北省烟草产区新发病害的病原学基础。未来研究需进一步解析该菌的致病机制和流行规律,为制定精准防控策略奠定基础。
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