冰川孑遗植物圆叶茅膏菜新型病原菌的鉴定及其对物种与栖息地保护的影响

【字体: 时间:2025年06月05日 来源:Fungal Biology 2.9

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  本研究针对濒危冰川孑遗植物圆叶茅膏菜(Drosera rotundifolia)在多地出现的越冬芽灰霉病症状,通过形态学与分子鉴定确认病原菌为灰葡萄孢(Botrytis cinerea),首次揭示该广谱性病原体对该保护物种的威胁。研究发现活体泥炭藓(Sphagnum)基质具有显著抑菌效果,为物种原位保护与商业化栽培提供了关键策略,对濒危湿地生态系统的保护具有重要指导意义。

  

在气候变化与人类活动的双重压力下,欧洲湿地生态系统正面临前所未有的危机。作为冰川孑遗物种的圆叶茅膏菜(Drosera rotundifolia)尤其脆弱,这种具有药用价值的食虫植物已在匈牙利64.3%的历史分布区灭绝。更令人担忧的是,2020-2021年间,捷克、德国和匈牙利的植物保护机构相继发现其越冬芽出现异常灰白色菌丝体,这对本就岌岌可危的野生种群构成了新的威胁。

匈牙利科研团队在《Fungal Biology》发表的研究首次系统揭示了这一生态警报背后的真相。研究人员采用经典病原学研究的"黄金标准"——Koch法则(病原分离、纯培养、回接验证),结合ITS序列分析等分子技术,从三个国家的患病样本中均鉴定出灰葡萄孢(Botrytis cinerea)。这种被列为全球第二大经济危害性植物病原的真菌,此前从未在茅膏菜属植物越冬芽上被记录。

【样本收集与病原鉴定】
研究团队在严格遵循保护区准入许可(PE-06/éTKF/02444-6/2019等)前提下,采集了匈牙利??rség国家公园等地的207个越冬芽样本。通过比较自然生境与商业化栽培环境,发现一个关键现象:所有染病个体均来自粉碎泥炭藓基质,而活体泥炭藓(Sphagnum)生长的植株完全健康。病原菌在22°C湿润条件下表现典型症状——越冬芽基部先出现褐色水渍状病变,继而产生白色气生菌丝,最终形成灰色分生孢子层。

【生态保护启示】
该研究揭示了泥炭藓湿地天然的"药箱"功能。活体泥炭藓释放的抗菌代谢物(如sphagnan)能有效抑制灰葡萄孢的侵染,这一发现为濒危物种保护提供了双赢策略:既支持了商业化栽培中基质的优化选择(活体泥炭藓优于粉碎泥炭),又强调了保护原生泥炭藓湿地对维持D. rotundifolia种群的关键作用。研究特别指出,匈牙利??rség国家公园的成功复壮案例证明,通过恢复泥炭藓湿地可显著提升该物种的再定居能力。

在讨论部分,作者强调了这一发现的广谱意义。虽然灰葡萄孢是广为人知的农业病原,但其对保护植物的威胁长期被低估。研究首次证实该病原体能突破茅膏菜越冬芽的特殊防御结构,这种休眠器官的感染可能导致整个生长季的种群崩溃。更值得关注的是,气候变化可能加剧这种威胁——变暖趋势使越冬芽更易暴露于灰葡萄孢的适宜侵染温度(15-25°C)。

该研究由匈牙利科学院团队完成,Lilla Szendrei等研究者通过多学科协作,不仅填补了食虫植物病理学的知识空白,更提供了可操作的保护方案。研究结果直接支持了欧盟Natura2000保护地的管理决策,并为全球其他濒危湿地植物的保护提供了范式。正如作者所述,保护泥炭藓湿地不仅是保存一个物种,更是维护这些"碳汇"生态系统的关键一步——在气候变化的背景下,这种生态-病理学的综合研究显得尤为重要。

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