《Mycological Progress》：A new species and two new records of oomycetes causing downy mildew on Asteraceae in Brazil
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菊科（Asteraceae）中的栽培种与野生种均严重受到霜霉病（downy mildew）的影响。尽管该病害具有重要性，但数十年来使用的宽泛物种概念以及轴霉属（*Plasmopara*）和盘梗霉属（*Bremia*）分子数据的缺乏，掩盖了菊科上引起霜霉病的物种
菊科（Asteraceae）中的栽培种与野生种均严重受到霜霉病（downy mildew）的影响。尽管该病害具有重要性，但数十年来使用的宽泛物种概念以及轴霉属（*Plasmopara*）和盘梗霉属（*Bremia*）分子数据的缺乏，掩盖了菊科上引起霜霉病的物种真实的多样性与分布。鉴于菊科上引起霜霉病的卵菌（oomycetes）具有重大意义，本研究旨在探究巴西生菜及其他菊科植物上引起霜霉病的卵菌的系统发育关系。基于分子与形态学数据，研究人员描述了一个新种——伯南布哥轴霉（*Plasmopara pernambucoensis* sp. nov.），并首次报道了巴西及南美洲的*Plasmopara sphagneticolae*，以及巴西的*Bremia sonchicola*。
**论文解读：巴西菊科霜霉病菌的系统发育学与分类学研究**
**一、研究背景与问题**
菊科（Asteraceae）是全球物种多样性最为丰富的被子植物科之一，包含约35,000种和约1,700多个属，占所有被子植物的10%。该科不仅包含生菜（*Lactuca sativa* L.）和向日葵（*Helianthus annuus* L.）等重要经济作物，还涵盖大量观赏植物、药用植物和杂草。然而，菊科植物普遍受到霜霉病（downy mildew）的侵害。霜霉病是由活体营养型卵菌（biotrophic oomycetes，隶属于霜霉科Peronosporaceae、霜霉目Peronosporales）引起的一类病害，可为害多种经济作物并造成重大经济损失。在菊科植物的霜霉病菌中，最重要的属包括*Basidiophora*、*Benua*、*Bremia*、*Novotelnova*、*Paraperonospora*、*Plasmopara*和*Protobremia*等。其中，*Plasmopara halstedii*是向日葵霜霉病的病原菌，具有重要的经济意义；*Bremia lactucae*则是生菜霜霉病的病原菌，对全球生菜生产构成严重威胁。
尽管部分侵染菊科经济作物的霜霉病菌因经济重要性而得到较为充分的研究，但以野生和非栽培植物为寄主的霜霉病菌的物种多样性、寄主范围和系统演化关系仍十分有限。长期以来，对于*Plasmopara*和*Bremia*属采用宽泛的物种概念（broad species concept），加之缺乏分子数据，掩盖了菊科霜霉菌真实的多样性和地理分布格局。此外，非栽培菊科植物可能构成尚未被充分认知的病原菌储存库，对农业、园艺、观赏植物和自然生态系统具有潜在的威胁。
**二、研究内容与意义**
鉴于巴西菊科植物霜霉菌的分子数据极度匮乏，以及霜霉病菌在农业和生态系统中的重要性，本研究旨在基于形态学和分子数据，探究巴西生菜及其他菊科植物上霜霉病菌的系统发育关系。研究团队于2020年至2023年间，在巴西东北部、中西部、东南部和南部地区采集了六种菊科植物（*Sonchus oleraceus*、*Sphagneticola trilobata*、*Bidens pilosa*、*Lactuca sativa*、*Conyza sumatrensis*和*Ageratum conyzoides*）的霜霉病样本。基于分子系统发育分析和形态学比较，研究人员描述了一个新种*Plasmopara pernambucoensis* sp. nov.，并首次报道了*Plasmopara sphagneticolae*在巴西及南美洲的发生，以及*Bremia sonchicola*在巴西的首次记录。本研究所获得的巴西*B. lactucae*基因组区域序列也首次上传至GenBank数据库，为后续研究提供了重要的分子资源。该研究论文发表在《Mycological Progress》。
**三、主要关键技术方法**
研究人员从2020年至2023年在巴西四个地理区域（东北部、中西部、东南部和南部）采集了六种菊科植物的霜霉病样本，使用奥林巴斯（Olympus SZ61）体视显微镜对样本进行观察，并利用无菌针头收集孢子囊和孢子囊梗进行DNA提取。PCR扩增使用了COX2-F/COX2-RC4引物（靶向线粒体细胞色素c氧化酶亚基II，COX2）、DC-6/ITS2引物（靶向内转录间隔区，ITS）、LR-0R/LR6-0引物（靶向核糖体大亚基，ncLSU）。系统发育分析采用了贝叶斯推断（BI）和最大似然法（ML），分别使用Mr. Bayes v.3.1.1和RAxML-HPC BlackBox 8.2.12软件完成，并将生成的序列和系统发育树保存在Figshare数据库中。
**四、研究结果**
**结果一：系统发育分析**
研究人员获得了7个*Plasmopara*样本的COX2和ncLSU rDNA序列，这些样本分别来自*Bidens pilosa*（G26和G28）、*Conyza sumatrensis*（G29）、*Sphagneticola trilobata*（G35和G36）和*Ageratum conyzoides*（G45和G46）。同时获得了23个*Bremia*样本的COX2和ITS序列，其中19个来自*Sonchus oleraceus*，4个来自*Lactuca sativa*。基于COX2/LSU串联数据集（包含32个标本，1,638个位点）的系统发育重建结果表明，来自*B. pilosa*和*C. sumatrensis*的*Plasmopara*样本形成一个独立且受良好支持的单系分支（BI后验概率≥95%，ML自展值≥70%），被描述为新种*Plasmopara pernambucoensis* sp. nov.。来自*S. trilobata*的*Plasmopara*分离株与*Plasmopara sphagneticolae*的已知序列聚为一个分支，构成该种在巴西的首次分子确认。来自*A. conyzoides*的分离株与*P. halstedii*形成分支，属巴西在该寄主上的首次分子序列报道。基于COX2/ITS串联数据集（含89个标本，1,173个位点）的分析表明，侵染*S. oleraceus*的*Bremia*样本与*Bremia sonchicola*形成支持度良好的单系分支，系*B. sonchicola*在巴西的首次记载。
**结果二：形态学分析**
形态学显微分析对*Plasmopara*和*Bremia*各物种的所有分类学重要性状进行了比较测定，孢子囊梗长度、末级分枝形态、孢子囊的尺寸和形状等形态特征为区分新的分类单元提供了重要依据。
**结果三：分类学**
*Plasmopara pernambucoensis* G.S. Moraes and A.R. Machado, sp. nov.（MycoBank：MB862786）的寄主为*Bidens pilosa*和*Conyza sumatrensis*，模式标本采集自巴西伯南布哥州Ch? Grande地区。该种与近缘的菊科霜霉菌（*P. angustiterminalis*、*P. sphagneticolae*和*P. echinaceae*）可通过更长的孢子囊梗和更大的孢子囊长宽比加以区分；基于COX2位点的单核苷酸多态性比较，该种可与*P. angustiterminalis*（58个位点差异）、*P. echinaceae*（49个位点差异）、*P. halstedii*（52个位点差异）和*P. sphagneticolae*（46个位点差异）明确区分。此外，研究还详细描述了*P. sphagneticolae*和*B. sonchicola*在巴西标本上的形态学特征。
**五、讨论与结论**
本研究表明，历史上被归入*P. halstedii*的宽泛种概念需要重新界定。*P. pernambucoensis* sp. nov.的分离株与*P. halstedii*存在52个COX2单核苷酸多态性位点的差异，且系统发育分析显示其形成独立分支，证明其为一个尚未被描述的新种。同时，研究首次发现*Plasmopara*属物种侵染*Conyza sumatrensis*的现象，扩展了该属的寄主范围记录。关于*Bremia*属，分子证据表明侵染*Sonchus oleraceus*的病原为*Bremia sonchicola*，而非此前在巴西和印度报道中基于形态学鉴定的*B. lactucae*，这些结果进一步支持*B. lactucae*寄主范围局限于*Lactuca*属的观点。
本研究通过分子系统发育学和形态学相结合的方法，揭示了巴西菊科植物上卵菌霜霉病菌的物种多样性与系统发育关系，描述了一个新种，并报道了两个新的地理分布记录。数十年来宽泛的物种概念导致了巴西菊科霜霉菌多样性和分布的低估，对农业、园艺和自然生态系统构成潜在威胁。因此，持续开展物种多样性与分布格局的研究，对于制定综合性的霜霉病管理策略具有重要意义。
