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新型真菌病毒FpCV1的发现及其在丹参根腐病生物防治中的应用研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月18日 来源:Phytopathology Research 3.2
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本研究针对丹参根腐病病原菌Fusarium proliferatum,首次分离鉴定出一种新型贝塔克病毒科真菌病毒FpCV1。研究人员通过分子特征分析证实其属于Betachrysovirus属新成员,实验证明该病毒能通过水平传播降低多种镰刀菌的致病力,为利用单一真菌病毒防控多种植物病害提供了新策略。
在传统中药材丹参的规模化种植中,由镰刀菌(Fusarium spp.)引起的根腐病已成为制约产量和品质的重要瓶颈。当前化学防治面临抗药性和农药残留等问题,而生物防治领域虽有成功案例如板栗疫病菌CHV1的应用,但针对药用植物病害的病毒防控研究仍属空白。河南农业大学植物保护学院的研究团队在《Phytopathology Research》发表的研究,首次从丹参根腐病病原菌Fusarium proliferatum RZJJ28中分离出一种四节段双链RNA(dsRNA)病毒,为真菌病毒防控药用植物病害开辟了新路径。
研究采用dsRNA提取、cDNA末端快速扩增(RACE)和系统发育分析等技术,从河南汝州丹参病株分离的菌株中鉴定病毒。通过构建病毒脱除株(RZJJ28-VF)与野生株的对比实验,结合盆栽接种试验评估致病力变化,并建立共培养体系验证水平传播能力。
DsRNA segments in strain RZJJ28
通过核酸酶处理确认菌株RZJJ28携带3.6kb、2.8kb、2.8kb和2.5kb四条dsRNA片段,经基因组测序确认为新型病毒FpCV1。
Molecular characterization of FpCV1
序列分析显示四个节段分别编码RNA依赖的RNA聚合酶(RdRp)、两个功能未知蛋白及可能的衣壳蛋白,与Fusarium sacchari chrysovirus 1的RdRp相似度达87.45%,系统发育分析将其归类为Betachrysovirus属。
Biological effects of FpCV1
病毒脱除实验表明,FpCV1使宿主菌落色素沉积增加、生长速率降低,盆栽试验证实其显著减弱F. proliferatum对丹参的致病力,接种40天后病毒携带株处理的植株根系生物量与对照组无显著差异。
Horizontal transmission capacity
该病毒可水平传播至丹参根腐病其他病原菌(F. solani F21和F. oxysporum TD-1)及苦瓜枯萎病菌(F. oxysporum f. sp. momordicae KG-MC),使受体菌株均表现出致病力下降特征。
Biological control effects
预接种FpCV1携带菌RZJJ28可有效防控三种镰刀菌混合侵染,处理组丹参根系重量较病原菌单独接种组提高约30%,证实其作为生物防治剂的潜力。
该研究首次报道了F. proliferatum携带的克病毒,突破性地实现单一病毒对多种土传病害的交叉防控。FpCV1通过保守的UTR序列实现跨种传播的特性,为开发广谱性生物制剂提供了分子基础。研究不仅为丹参根腐病治理提供了新方案,更创立了"一病毒多病害"的植物病害防控新范式,对中药材可持续栽培具有重要实践价值。病毒诱导致病力减弱(hypovirulence)的机制及其与植物免疫系统的互作,将成为后续研究的重点方向。
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