咖啡叶锈病超寄生真菌Acremonium persicinum的鉴定及其生防潜力研究

【字体: 时间:2025年06月24日 来源:FEMS Microbiology Ecology 3.5

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  本研究针对中国咖啡产业面临的咖啡叶锈病(CLR)重大威胁,首次鉴定出超寄生真菌Acremonium persicinum HY85,通过分子生物学与病理学技术证实其孢子悬液对Hemileia vastatrix夏孢子萌发抑制率达91.18%,qPCR显示其完全抑制病原菌DNA积累,田间防效达66.67%,为CLR绿色防控提供新策略。

  

咖啡作为全球重要的经济作物,其生产正面临咖啡叶锈病(Coffee Leaf Rust, CLR)的严重威胁。这种由专性寄生真菌Hemileia vastatrix引起的病害,可导致70%以上的产量损失,每年造成全球10-20亿美元经济损失。在中国云南等主要产区,长期单一种植抗性退化的Catimor 7963品种,使得CLR防控形势日益严峻。传统化学防治面临病原菌抗药性和环境污染问题,而生物防治因其环境友好特性成为研究热点。

中国热带农业科学院的研究团队从云南普洱咖啡园采集被超寄生的CLR病叶,通过形态学观察和ITS/LSU基因序列分析,首次鉴定出超寄生真菌Acremonium persicinum strain HY85。该菌株在PDA培养基上形成白色绒毛状菌落,分生孢子呈卵圆形(1.8-2.6×2.6-3.8 μm),扫描电镜显示其孢子表面光滑。

研究采用多重技术验证HY85的生防效果:通过离体夏孢子萌发试验发现其孢子悬液使H.vastatrix萌发率从56.67%降至5%,抑制率达91.18%;利用咖啡叶盘交叉接种实验证明,无论与病原菌同步接种(Hv0+Hy0)或间隔72小时接种(Hv0+Hy72和Hy0+Hv72),HY85均能完全抑制CLR典型褪绿斑形成;建立的H.vastatrix特异性qPCR检测系统(引物HVL F1/R1,探针HVLT1)显示,单独接种病原菌的叶盘DNA拷贝数达1.41×108-7.59×108 copies/μL,而HY85共接种组病原菌DNA未被检出;田间病斑精准抑制试验中,HY85使CLR病斑指数从66.67降至22.22,防效达66.67%,扫描电镜观察到被寄生夏孢子出现凹陷、塌陷等结构损伤。

研究首次证实A. persicinum能通过直接寄生破坏H.vastatrix夏孢子结构,阻断其侵染循环。该发现为CLR生物防治提供了新菌种资源,其建立的qPCR定量监测技术为生防效果评价提供新方法。相较于化学农药,这种超寄生真菌具有环境友好、不易诱发抗药性等优势,符合可持续农业发展需求。未来研究可进一步解析其寄生分子机制,优化田间应用技术,推动其在咖啡主产区的实际应用。

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