《Seeds》：Seed-Borne Fungi Associated with Pearl Millet (Pennisetum glaucum): A Study of Seed Health, Transmission, Pathogenicity, Virulence, and Host Susceptibility
编辑推荐：
珍珠粟（Pennisetum glaucum L.）在巴西作为轮作作物广泛种植，并用作保护性农业中的饲草和覆盖作物。然而，其生产力受到种传植物病原真菌的制约。本研究评估了四个珍珠粟品种种子中真菌病原的 incidence（发生率）、种到苗传播、致病性及品种感病
珍珠粟（Pennisetum glaucum L.）在巴西作为轮作作物广泛种植，并用作保护性农业中的饲草和覆盖作物。然而，其生产力受到种传植物病原真菌的制约。本研究评估了四个珍珠粟品种种子中真菌病原的 incidence（发生率）、种到苗传播、致病性及品种感病性。形态学上共鉴定出11个真菌属，包括5个储藏真菌属（Cladosporium、Nigrospora、Aspergillus、Penicillium 和 Mucor）和6个植物病原真菌属（Alternaria、Colletotrichum、Sclerotium、Exserohilum、Curvularia 和 Fusarium）。其中 Curvularia、Exserohilum 和 Fusarium 可从种子传播至幼苗。致病性测定显示分离株间毒力存在差异，Exserohilum 分离株2和 Curvularia 分离株9引起的病害严重度指数超过60%。品种感病性评估表明，ADR 300 最感病，对 Exserohilum 病害严重度指数大于60%，对 Curvularia 为56%。这些发现证明珍珠粟种子可作为本研究所鉴定种传真菌属（尤其是 Curvularia、Exserohilum 和 Fusarium）的初侵染源，促进其从种子向幼苗传播。因此，使用无病原种子、常规种子健康检测、种子处理及综合病害管理策略，对降低珍珠粟生产系统中病原传播至关重要。
研究背景方面，珍珠粟（Pennisetum glaucum L.）属禾本科（Poaceae）谷物，全球年产值约3000–3100万吨，在巴西近三十年作为饲草、谷物及免耕大豆系统覆盖作物栽培。其生产力受种传病原真菌制约，这类真菌可定殖果皮、胚乳与胚组织，引发叶斑、苗枯与根腐，降低发芽率与苗势。目前对珍珠粟种子真菌区系、菌源在种子表面与内部定位、种到苗传播效率、分离株间毒力变异及品种间感病性差异的系统数据有限；且当珍珠粟作覆盖作物时，带菌种子可将病原引入大田并在残体或土壤存活，威胁轮作作物。为此，研究人员假设真菌发生率与传播因品种而异，分离株毒力与品种感病性影响种苗传播程度，进而以四品种为材料开展种子健康、传播、致病与感病性综合评价。
关键技术方法上，研究人员选用巴西主栽品种 BRS 1501、BRS 1502、BRS 1503（EMBRAPA 2024收）及 Tocantins 州主栽 ADR 300（商业种，Gurupi 2024收）构成样本队列。采用完全随机设计的 blotter 试法（纸床法），每品种400粒种子分表面消毒（50%乙醇30 s + 1%次氯酸钠40 s）与未消毒两组各200粒，12 h光周期18±2 ℃起始培养8 d，镜检并结合马铃薯葡萄糖琼脂（PDA）分离按形态学鉴定。种苗传播以灭菌沙盘播种消毒/未消毒种子，25 d后取症状组织再分离回接。致病性与毒力评价于25–28 d龄苗以1×105 分生孢子 mL?1 喷雾接种，保湿48 h后按免疫（I）至高感（HS）等级算病害严重度指数（PDI）；品种感病性以 ADR 300、BRS 1501/1502/1503 接同法评估。统计采用 ANOVA、Kruskal–Wallis、Mann–Whitney U 等非参/参比检验（p<0.05）。
研究结果部分，3.1 种子健康分析显示未消毒种子真菌发生率 BRS 1502（91%）与 BRS 1501（76%）最高，表面消毒显著降本品种真菌负荷但 Exserohilum、Cladosporium、Curvularia、Fusarium、Alternaria、Aspergillus 六属在消毒后仍检出，提示内部定殖；Penicillium、Sclerotium、Mucor 仅存于未消毒种，Nigrospora、Colletotrichum 仅现于消毒种，反映表面附着与微生态竞争变化。3.2 Exserohilum 与 Curvularia 发生率受消毒、品种及交互作用影响，四品种无论消毒与否均带两菌；未消毒中 BRS 1502 的 Exserohilum 最高、BRS 1503 的 Curvularia 最高，ADR 300 的 Exserohilum 消毒后反升。3.3 发芽率主要受品种影响（BRS 1503、BRS 1502 >90%），Curvularia sp.、Exserohilum sp.、Fusarium sp. 自消毒与未消毒种均可传至幼苗致叶斑与萎蔫，证实种传路径。3.4 于 ADR 300 上比较10个 Exserohilum 与10个 Curvularia 分离株毒力，Exserohilum 分离株1、2 与 Curvularia 分离株6、9 严重度最高（PDI>60%）。3.5 两选株接四品种显示感病性依赖品种且与分离株互作：Exserohilum 分离株2 在 ADR 300 严重度最高、BRS 1503 最低；Curvularia 分离株6 在 ADR 300 与 BRS 1501 较高，分离株9 品种间无差但 BRS 1501 内低于分离株6、BRS 1502 内高于分离株6。
讨论部分总结，研究人员指出四品种种子真菌多样性高，消毒后优势属仍存证内部定位；次氯酸钠（NaClO）氧化壁结构仅削表面菌，难清内部菌，且消毒后微生态释放使低频属（如 Nigrospora、Colletotrichum）显影。种传株 Curvularia、Exserohilum、Fusarium 经沙盘与回接确证为初侵染源，高发芽率品种更易促传播。分离株毒力变异源于遗传与生化识别差异，Exserohilum 分离株2 与 Curvularia 分离株9 致 ADR 300 叶面积损超60%，光合受损。品种感病性中 ADR 300 对 Exserohilum 最感（DSI 60%），对 Curvularia 与 BRS 1501 同列高感（56%）；BRS 1503 抗 Exserohilum 较强，BRS 1502 抗 Curvularia 较强（27%）。研究者强调结论限于室内/温室，需田间与大样本分子种级鉴定补强。
结论部分翻译：本研究证明珍珠粟种子携带多样真菌属，多数于表面消毒后存续，提示定殖于种子组织内部。Exserohilum sp.、Curvularia sp. 与 Fusarium sp. 成功从种子传至幼苗，但其毒力与传播率在菌属及粟品种间变异。这些发现表明污染珍珠粟种子可作重要初侵染源，作覆盖作物时具向后续作物携菌风险。因此种子健康检测、无病原种子使用及综合病害管理策略，对抑制珍珠粟生产系统种传病原传入与扩散不可或缺。论文发表于《Seeds》。
