荔枝病果相关的四属菌物鉴定及分子系统发育分析

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荔枝(Litchi chinensis Sonn.),是我国著名的岭南水果之一。由于荔枝果实发育期正值高温多雨季节,给病害的侵染创造了有利条件,病害的发生已成为影响荔枝产量和质量的重要因素。病原的准确鉴定是病害防控的前提和基础。然而,有关我国荔枝病原真菌的鉴定多是依据传统的形态学鉴定方法,而形态易受环境因素影响而变化,可能导致病原种类鉴定上的混乱,不利于荔枝病害的防治与监测、进出口检疫和抗病育种等方面的研究。目前,系统发育方法在植物病原真菌分类鉴定中得到广泛应用,许多重要植物病原真菌类群的种属概念及分类地位也已发生了较大的变化。本研究较系统地收集了我国荔枝病果相关的菌物,重点研究了荔枝病果常分离到的刺盘孢属、葡萄座腔菌属(广义)、拟盘多毛孢属(广义)和霜疫霉属等四属菌物,采用形态学和多基因系统发育分析相结合的方法,对其中的171个菌株进行了系统分类鉴定,结果如下:1、荔枝病果相关的刺盘孢属真菌分类鉴定:结合形态特征和基于核糖体内转录间隔区(ITS)、β-微管蛋白(TUB)、肌动蛋白(ACT)、3-磷酸甘油醛脱氢酶(GAPDH)、谷氨酰胺合成酶(GS)五个基因片段联合系统发育分析,分离获得的110个刺盘孢属菌株被归入到Colletotrichum acutatum species complex、Colletotrichum boninense species complex、Colletotrichum gloeosporioides species complex和Colletotrichum orchidearum species complex四个复合种中,发现已知种5个,分别为Colletotrichum fioriniae、Colletotrichum fructicola、Colletotrichum karsti、Colletotrichum plurivorum和Colletotrichum siamense。其中,Colletotrichum siamense有69株,占刺盘孢属菌株总数的62.7%,是最为常见的种;其次为Colletotrichum fructicola,有34株,占刺盘孢属菌株总数的30.9%;由Colletotrichum siamense和Colletotrichum fructicola组成的Colletotrichum gloeosporioides species complex占本研究中刺盘孢属菌株总数的93.6%。本研究未发现胶孢刺盘孢(狭义)Colletotrichum gloeosporioides sensu stricto,说明胶孢刺盘孢(狭义)在中国大陆荔枝上并不是常见的炭疽病病原菌。2、荔枝病果相关的葡萄座腔菌属(广义)真菌分类鉴定:结合形态特征和基于ITS、TUB、翻译延伸因子(TEF)三个基因片段联合系统发育分析,分离获得的36个葡萄座腔菌属(广义)菌株被归入到Lasiodiplodia spp.,Neofusicoccum spp.,Botryosphaeria spp.(狭义)和Cophinforma spp.四个大的类群,发现已知种10个,未定种2个,分别为Botryosphaeria dothidea、Botryosphaeria fusispora、Cophinforma atrovirens、Lasiodiplodia citricola、Lasiodiplodia gonubiensis、Lasiodiplodia hormozganensis、Lasiodiplodia pandanicola、Lasiodiplodia theobromae、Neofusicoccum parvum、Neofusicoccum sinoeucalypti、Botryosphaeria sp.和Lasiodiplodia sp.。其中,Botryosphaeria dothidea有9株,占葡萄座腔菌属(广义)菌株总数的25.0%,是最为常见的种。3、荔枝病果相关的拟盘多毛孢属(广义)真菌分类鉴定:结合形态特征和基于ITS、TUB、TEF三个基因片段联合系统发育分析,分离获得的13个拟盘多毛孢属(广义)菌株被归入到Pestalotiopsis spp.(狭义)和Neopestalotiopsis spp.两个大的类群,发现已知种4个,未定种6个,分别为Neopestalotiopsis cubana、Neopestalotiopsis protearum、Neopestalotiopsis surinamensis、Pestalotiopsis trachicarpicola、Neopestalotiopsis sp.1、Neopestalotiopsis sp.2、Pestalotiopsis sp.1、Pestalotiopsis sp.2、Pestalotiopsis sp.3和Pestalotiopsis sp.4,未见明显的优势种。4、荔枝病果相关的霜疫霉属卵菌分类鉴定:结合形态特征和基于ITS、TUB、TEF三个基因片段联合系统发育分析,分离获得的12个霜疫霉属菌株与已报道的荔枝霜疫霉参考菌株形成一个单系群,鉴定其为Peronophythora litchii,不同地域间的荔枝霜疫霉菌株未见明显分化。综上所述,本研究进一步明确了荔枝病果相关的刺盘孢属真菌、葡萄座腔菌属(广义)真菌、拟盘多毛孢属真菌(广义)和霜疫霉属卵菌的种类构成,极大地丰富了荔枝病原学的研究,为荔枝病害的病原鉴定及对病害实施有效防控提供了有益参考。同时,本研究结果也为荔枝抗病育种和海关植物检疫提供了很好的借鉴。
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