山黧豆根腐病病原菌亚洲镰孢菌的分离鉴定

为了明确山黧豆(Lathyrus sativus)根腐病病原菌的分类地位,本研究于2018年8月在四川省南充市采集山黧豆根腐病病样,经组织分离法进行分离纯化,采用形态学和翻译延伸因子(Translation elongation factor 1-agene,EF-1α)基因序列分析相结合的方法对致病菌进行鉴定。结果表明:从采集的山黧豆根腐病病样上共分离获得39株分离物,其中3株分离物Shan-27,Shan-28和Shan-29对山黧豆具有强致病性,分离频率为7.69%;这3株致病菌在形态学上均接近于禾谷镰孢菌复合种(Fusarium graminearum species complex),而对其翻译延伸因子(EF-1α)序列分析发现,其均与亚洲镰孢菌聚在同一分支上,同源性达99%以上。因此,根据菌株形态学特征和EF-1α基因序列分析结果,将引致山黧豆根腐病的病原菌确定为亚洲镰孢菌(Fusarium asiaticum)。

茎基腐亚洲镰孢菌侵染抗感小麦品种的组织病理学观察

小麦茎基腐是由多种镰孢菌侵染的世界性土传病害,亚洲镰孢菌(Fusarium asiaticum)是我国冬小麦主产区茎基腐镰孢菌的优势种群,对小麦生产造成巨大损失。本研究利用绿色荧光蛋白报告基因标记亚洲镰孢菌,研究其侵染抗感小麦的病理组织学过程,建立了茎基腐病菌与寄主互作的直观性的研究体系,对病害防治及抗病育种具有重要意义。基于PEG-CaCl_2介导原生质体转化法将gfp导入亚洲镰孢菌株CF0915,对转化子进行荧光表达、PCR验证、遗传稳定性、生长特性及致病力分析,选取与野生型表现相近的转化子进行侵染分析。结果表明,绿色荧光蛋白基因(gfp)与潮霉素基因(hyg)PCR扩增表明gfp已整合入真菌基因组中,转化子菌丝与分生孢子表现强烈绿色荧光信号,gfp能够在转化子中稳定遗传,菌落形态、生长速度及致病力与野生型菌株无显著差异;将gfp标记病菌分生孢子接种感病品种1 d后,大量孢子附着于根毛及根表皮细胞开始萌发,接种2 d后观察到抗性品种分生孢子萌发;感病品种接种3 d后,菌丝直接侵入表皮细胞或沿表皮细胞间层定殖生长,扩展至皮层组织,8 d后菌丝从根部迅速扩展至茎基部,至第10 d大量菌丝充塞根皮层细胞,叶鞘维管束也被菌丝侵染,并产生大量大型分生孢子,植株表现褐色病斑,14 d后根部及茎维管束被大量菌丝体填充,而后产生大量厚垣孢子,至25 d大部分感病品种幼苗萎蔫死亡;与感病品种相比,抗性品种在整个侵染过程中表现时间滞后。本研究对引起茎基腐病的亚洲镰孢菌侵染小麦的组织学过程观察,为病菌致病机理的阐释及抗病资源的利用提供了重要理论依据。