灰葡萄孢菌引起的向日葵叶斑和盘腐及热胁迫对病菌菌核形成的影响

【背景】2022年8-9月,从甘肃省兰州市种植的食用向日葵田中采集到零星发病的叶斑和盘腐病害标样。【目的】明确叶斑病和盘腐病的病原及其生物学特性。【方法】采用单孢分离法进行病原菌分离;通过Koch’s法则明确分出病菌的致病性;采用形态学和分子生物学方法对病原菌进行种类鉴定;通过平板法测定试验菌株的适宜生长温度;观察经30℃(生长抑制温度)培养后试验菌株产菌核特性的变化。【结果】分离得到12株菌落形态不同的葡萄孢属菌株。试验菌株SKY-A-SKY-D接种食用向日葵离体叶片和花盘可引起与自然发病相似的症状,接种发病的叶片和花盘病组织上原接种菌的分出率达100%。试验菌株在PDA平板上15℃和20℃培养10-40 d,大型分生孢子无色至淡褐色,单胞,卵圆形、长椭圆形、球形、近球形、棒状或不规则形,[6.0-14.2(-20.1)]μm×[6.0-10.4(-14.9)]μm;菌核表生,黑色,球形、近球形、椭圆形或不规则形,(0.5-11.1)mm×(0.5-5.0)mm;Ⅰ型微菌核红褐色至黑褐色,表生或埋生,(26.9-492.5)μm×(14.9-149.3)μm,微菌核的组成细胞大小为(12.7-35.0)μm×(11.9-25.3)μm;Ⅱ型微菌核近黑色,埋生,(35.8-373.1)μm×(23.9-229.9)μm,微菌核的组成细胞大小为(8.2-16.4)μm×(8.2-14.9)μm;假微菌核由特化的附着胞构成,暗褐色至近黑色,埋生,(32.0-447.8)μm×(19.4-358.2)μm。试验菌株的菌丝适宜生长温度为20-25℃;菌核产生温度为5-25℃。30℃培养7 d后转至20℃培养14 d,可诱导2个不产菌核的菌株SKY-B和SKY-C产生菌核,突变株在继代培养时保持其产菌核能力。BLASTn分析结果显示,试验菌株SKY-A–SKY-D的rDNA-ITS序列(国家微生物科学数据中心登录号为NMDCN00038NP–NMDCN00038NS)与已知灰葡萄孢菌(Botrytiscinerea)序列的相似性达99.8%–100.0%。g3pdh、hsp60和rpb2多基因系统发育分析结果显示,4个试验菌株被聚在B.cinerea的不同亚群里。【结论】引起向日葵叶斑和盘腐的病原菌被鉴定为B.cinerea,这是灰葡萄孢菌引起向日葵叶斑病和盘腐病在我国西北地区的首次报道。首次发现灰葡萄孢菌可以产生2种类型的微菌核。30℃热胁迫处理可诱导不产菌核的灰葡萄孢菌产生菌核,突变株的产菌核能力可遗传。