贵州油茶叶枯病病原鉴定研究
2019-12-25秦绍钊刘文霞李御企王洪
秦绍钊 刘文霞 李御企 王洪
摘要:本研究采用形态学鉴定及多基因分子鉴定的方法,对贵州省油茶叶枯病病原进行分离、纯化和鉴定。根据形态特征,结合ITS1-TUB2基因所构建的系统发育树综合鉴定,结果表明本研究分离致病菌为拟盘多毛孢属的小孢拟盘多毛孢菌(Pestalotiopsis microspora)。分离菌株KLXY-7-3与 Genbank 中同源性较高的菌株序列比对分析,分别与小孢拟盘多毛孢菌MF375901.1、MK409844.1菌株聚为一个独立的进化分支,且置信度为99%。本研究系统调查采集贵州油茶主要种植区的典型病样,可为该病原菌发生规律及防治时期的研究提供理论依据。
关键词:油茶叶枯病;小孢拟盘多毛孢菌;形态学;多基因鉴定
中图分类号:S794.4
文献标识码:A
DOI:10.19754/j.nyyjs.20191215005
油茶(Camellia oleifera)既是中国特有的木本油料作物,也是具有绿化功能的常绿小乔木,对于贵州省生态环境、社会效益和经济效益都具有重大意义。近几年,随着贵州省油茶优良新品种的引进和推广,油茶叶枯病的发生面积也呈上升趋势。叶枯病每年6—9月份为高发期,大部分感病叶片干枯面积达整片叶1/2以上。国内报道的拟盘多毛属真菌侵染油茶的菌种主要茶拟盘多毛孢菌(Pestalotiopsis theae)能引起油茶叶枯病[1,2],小孢拟盘多毛孢菌(Pestalotiopsis microspora)引起油茶叶枯病[3,4],熊朝伟等人仅对玉屏地区的油茶叶枯病有所报道[5],但尚未对贵州油茶主要产区的叶枯病进行全面性调查研究。
本研究基于贵州省主要栽培园区调查的基础上,采集与上述报道中描述病征一致的病样,采用形态特征和ITS1-TUB2多基因相结合的鉴定方法。病原菌研究结果表明,引起贵州油茶叶枯病病原为小孢拟盘多毛孢菌(Pestalotiopsis microspora),旨在为全省油茶叶枯病的预防和病原鉴定提供理论基础。
1材料与方法
1.1材料
2015—2018 年采集油茶叶枯病叶片标本于凯里市、黎平县、锦屏县及黄平县;玉屏县、石阡县、思南县及松桃县,分别集中于6—7月,10—11月采集病样,分离病健交界组织,PDA 培养3~5d后,冰箱内4℃保存备用。
典型病斑呈不规则状,红褐色至灰褐色,病斑连片成大枯斑;病叶中病健交界处产生黑色颗粒(如图1)。
1.2方法
1.2.1病原菌的分离纯化
常规组织分离法。先用75%的酒精处理病健交界的组织,0.1%升汞溶液消毒,无菌水漂洗干净,PDA培养基纯化培养,置于4℃下保存备用。
1.2.2病原菌的形态鉴定
取5mm菌饼,在PDA平板26~28℃黑暗16h培养,2~5d 连续观察菌落的形态、颜色。取10μL 分生孢子悬浮液在光学显微镜下观察记录其大小及形态特征。
1.2.3分子鉴定与系统发育分析
取50 mg 菌丝经液氮研磨,样品DNA提取用生工生物工程(上海)股份有限公司的试剂盒,Ezup 柱式真菌基因组DNA 抽提试剂盒SK8259。扩增引物如下:Bt2a5GGTAACCAAATCGGTGCTGCTTTC3,Bt2b5ACCCTCAGTGTAGTGACCCTTGGC3; ITS15TCCGTA GGTGAACCTGCGG3,ITS45TCCTCCGCTTATTGATATGC3。
将测序rDNA-TS1和rDNA-TUB2序列与 GenBank 中相关序列分别用ClustalX1.83软件进行比对分析。选出与各分离菌株相似度较高的相应序列,采用 MEGA7.0.14 软件中的邻接法(NJ)做聚类分析,把所有的碱基状态处理为无序,并给以相同的权重。自举检验重复1000次以获得各分支的支持率,构建邻近法(NJ)系统发育树。
2结果与分析
2.1病原菌菌落与形态特征
菌落为雪白色,菌丝贴近培养基,菌丝浓密,表面覆盖着粉红色茸毛状,由中央向边缘逐渐加厚呈明显轮纹状(图2A);培养5~7d 时菌落直径7.9~9.0cm,菌落背面可见菌落因分泌色素而呈橙黄色;22℃培养5d后,菌落里面和菌丝表面可见散布的黑色小点即分生孢子盘(图2B)。
分生孢子为梭形,由5个细胞组成,两端有附属丝,中间细胞颜色较深,一端为1根,另一端为2~3根(如图3);分生孢子大小为 (17.9~21.9) μm×(6.0~7.2) μm,具顶端附属丝2~3根,多数3根为主,长14.0~16.8 μm;基部无色胞锥形,狭长,具中生式柄1根,长3.0~5.2 μm。
根据病原菌的菌落及分生孢子的特征,初步鉴定为拟盘多毛孢属小孢拟盘多毛孢菌
(Pestalotiopsis microspora (SPeg.) G. C.Zhao et Li.comb.nov)[6]。
2.2分子鉴定
本研究以3个分离菌DNA 为模板,对其核糖体转录间隔区(ITS)和微管蛋白(TUB2)基因进行扩增并测序。NCBIBlastn比对后确定3个菌株同属小孢拟盘多毛孢菌,与形态学鉴定的结果一致。代表菌株KLXY-7-3的TUB2和ITS基因序列与其它同属菌株序列经邻接法(NJ)共同构建的系统发育树中,KLXY-7-3菌分别与小孢拟盘多毛孢菌(MK409844.1,MF375901.1)以99%的支持率聚为一个独立的进化分支,并且其它真菌均以高支持率同类相聚。因此,根据分离所得鉴定结果将KLXY-7-3菌株鉴定为小孢拟盘多毛孢菌(P. microspora)。
3结论与讨论
本文通过扩增拟盘多毛孢菌的ITS-TUB2基因序列,将所得序列与 GenBank中已有序列做比对,聚类分析结果显示,拟盘多毛孢菌形成2个大的聚类群,同时该菌株形态特征与赵光材[6]等人描述的P.microspora基本一致。因此,从形态学和分子方面证明该病原菌是小孢拟盘多毛孢菌(P.microspora)。
参考文献
[1] 卢东升,黄新华,代兵.信阳市油茶病害及其病原鉴定[J].东北林业大学学报,2012,40(5):83-85,111.
[2] 廖旺姣,邹东霞,吳耀军,等.广西油茶苗期叶枯病病原菌鉴定[J].西南农业学报,2015,28(6):2537-2540.
[3] 李河,周国英.油茶叶枯病原的形态及ITS序列分析鉴定[J].福建林学院学报,2008,28(1):88-91.
[4] 牛晓庆,陈良秋,付登强,等.油茶叶枯病菌的鉴定及生物学特性研究[J].热带作物学报,2013,34(2):352-357.
[5] 熊朝伟,阮成江,吴波,等.玉屏油茶叶枯病病原菌分子鉴定及防治药剂筛选[J].分子植物育种,2019,17(6):1944-1950.
[6] 赵光材,李楠.拟盘多毛孢属在云南的34个种[J].东北林业大学学报,1995,23(4):21-26.
作者简介:
秦绍钊(1981-),男,博士,副教授。研究方向:植物病害病原鉴定及综合防控。