国内橡胶主栽区炭疽病菌种群鉴定及其生物学特性分析

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由炭疽属真菌侵染引起的橡胶树炭疽病是国内两大橡胶树叶部病害之一,当前关于炭疽病原种群组成、分布及优势种情况与生物学特性差异研究的报道仅限于苗圃和复合种层面,但病害的准确诊断和病原菌的鉴定是影响病害化学防治药剂筛选、抗病育种及检验检疫的关键因素之一。为此,本研究围绕国内橡胶主栽区开展了橡胶树炭疽病菌种群组成及其生物学特性分析工作,主要研究结果如下:通过田间调查发现,国内主栽区橡胶树炭疽病表现为枯斑、V型叶尖回枯、凸起、萎蔫和叶缘枯等主要症状,但不同省市危害类型及发病等级并不相同。云南省内,临沧市以凸起和萎蔫为主;西双版纳州以枯斑、V型和凸起为主;红河州以枯斑、V型和叶缘枯为主;德宏州以V型和萎蔫为主。海南省内,儋州市以枯斑和凸起为主;琼中市以枯斑、V型和萎蔫为主。通过胶孢炭疽(Cglnt/ITS4)和尖孢炭疽(Calnt/ITS4)特异性引物检测发现,枯斑、叶缘枯、轮纹炭疽为胶孢炭疽侵染引起,凸起、萎蔫为尖孢炭疽侵染症状,而V型则显示两类炭疽同时危害。云南省、广东省主栽区橡胶树炭疽病菌以胶孢炭疽为主要复合种群,海南省则胶孢炭疽和尖孢炭疽占比相似,但不同区域具体情况不相同。其中,云南省红河州和德宏州,胶孢炭疽是主要复合种群,分布广泛,而临沧市则以尖孢炭疽为主要复合种群,危害严重,西双版纳州则两类炭疽均是主要复合种群;海南省儋州市和琼中市,两类炭疽均是主要复合种群;广东省阳江市和湛江市,胶孢炭疽是主要复合种群。菌落形态结合生长速率差异可作为复合种间的稳定识别特征,而复合种内不同种(类群)间识别更多应采用分子系统发育分析。胶孢炭疽复合种内鉴定使用ITSTUB2-GAPDH-ACT-CHS-1-CAL-GS七基因、GS-Ap Mat双基因或仅Ap Mat、尖孢炭疽复合种内采用ITS-TUB2-GAPDH-ACT-CHS-1五基因、博宁炭疽复合种内利用GAPDH或TUB2进行聚类分析能更好地确定橡胶树炭疽病原的分类地位。分子系统发育分析表明,存在三个复合种共9个炭疽种(类群)可引起国内主栽区橡胶树炭疽病。其中,胶孢炭疽复合种下包括暹罗炭疽、果生刺盘孢、乐东炭疽和HCg YNDH19001代表的新类群;尖孢炭疽复合种下包括华南炭疽、版纳炭疽、C.laticiphilum和HCa YNLC18510代表的新类群;博宁炭疽复合种中仅发现喀斯特炭疽危害。但不同省市种群组成存在差异。云南省内均已发现暹罗炭疽,除红河州外均发现华南炭疽,此外临沧市发现果生刺盘孢,西双版纳州发现C.laticiphilum和喀斯特炭疽,红河州发现果生刺盘孢和喀斯特炭疽,德宏州发现版纳炭疽,而以HCa YNLC18510和HCg YNDH19001为代表的新类群仅在临沧市、德宏州分别被获得;海南省内儋州市和琼中市则仅发现暹罗炭疽和华南炭疽存在;广东省内阳江市和湛江市已发现暹罗炭疽,阳江市还发现华南炭疽;本研究未发现乐东炭疽分布。国内不同省市主栽区橡胶树炭疽病原种群组成及占比各异,但暹罗炭疽和华南炭疽已成为当前的优势种,而不同区域具体情况存在差异。暹罗炭疽是云南省的优势种,其中暹罗炭疽、华南炭疽均是西双版纳州的优势种,而临沧市是华南炭疽,红河州、德宏州则是暹罗炭疽。暹罗炭疽、华南炭疽同是海南省内儋州市、琼中市的优势种。暹罗炭疽是广东省内阳江市、湛江市的优势种。生物学特性分析发现,引起国内主栽区橡胶树炭疽病的9个炭疽种(类群)在底物利用、生长温度、环境p H值和水活度上存在显著差异;且不同种类或来源的炭疽菌株对主要橡胶品种和常见热带作物存在致病性差异情况,孢子接种相比菌饼更易侵染,而刺伤后则更利于扩展;致病相关胞外酶活性测定发现,果胶酶和纤维素酶在复合种间和种内的活性存在差异,多数炭疽菌株中纤维素酶活性明显高于果胶酶活性,胶孢类炭疽中大多具较高的果胶酶活性,纤维素酶则在HCg YNDH19009类、暹罗炭疽、HCa YNLC18510类中活性显著更高,喀斯特炭疽中两种胞外酶活性并无显著提高。
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