桑树真菌性病害褐斑病和轮纹病的病原菌检测技术获得新进展

国家蚕桑产业技术体系岗位专家、华南农业大学刘吉平教授带领的团队基于高通量测序技术与传统植物病原微生物研究方法，开展桑树真菌性病害褐斑病和轮纹病的病原菌分离鉴定及病原菌的检测技术研究。在确定桑树褐斑病的病原菌为桑新褐斑壳丰孢(Neophloeosporamaculans,N.maculans)、桑树轮纹病的病原菌为桑膝节霉(Gonatophragmiumtriuniae,G.triuniae)的基础上，为快速且准确地检测这2种病害的病原菌，研究团队设计了灵敏度分别高达100 fg/μL和1 pg/μL的多重PCR特异性引物，用于对病原菌侵染早期桑树叶片的诊断，以及对桑园土壤和残留落叶中的病原菌检测。以上研究开发成果已经公开发表于《华南农业大学学报》。

桑树褐斑病和桑树轮纹病是在我国蚕区分布范围较广的2种桑树真菌性病害，发病植株的病斑呈现在叶片的正面和背面，发病严重时蔓延成片使病叶枯萎并提早脱落，严重影响到桑叶的产量和质量。目前，对上述2种桑树病害症状的识别主要是通过传统的形态学观察方法，但如果在桑叶上能够观察到病害症状的时候，病原菌的增殖已达到了一定数量，会严重影响到对病害的有效防控。因此，如何快速、准确地检测桑树褐斑病和桑树轮纹病的病原菌是在感染早期及时、有效防控的关键。本团队采集了广东、广西、云南、陕西等4个省区主要桑树种植区的桑树褐斑病和桑树轮纹病病叶样本，通过传统形态学的方法观察病叶的病征以及病原菌的表观形态特征，采用高通量测序技术获得了桑新褐斑壳丰孢N.maculans及桑膝节霉G.triuniae的核糖体DNA(rDNA)全序列，结合病叶样本的形态学特征、高通量测序技术、传统分离法、系统发育分析以及病原菌致病性测定等结果，最终确定桑褐斑病的病原菌为N.maculans，确定桑轮纹病病原菌为G.triuniae。基于这2种病原菌的核糖体内转录间隔区(ITS)序列，首次设计出一组可同时检测这2种病原菌的多重PCR特异性引物，创新建立了针对桑树叶部2种病原菌复合侵染或症状相似病害的快速检测技术，应用该检测技术对N.maculans、G.triuniae的DNA样本的检测灵敏度分别达到100 fg/μL和1 pg/μL。

本研究首次建立了能够同时检测感染桑树叶部的桑新褐斑壳丰孢(N.maculans)与桑膝节霉(G.triuniae)的分子快速检测技术，其检测结果具有特异性强、灵敏度高的特点，在应用于田间样本的实际检测中，检出率达到91.4%，有较高的准确率与可操作性。尤其是对于侵染早期(潜育期)病叶的检测，具有重要的实际应用意义，为生产上对桑树褐斑病与桑树轮纹病2种真菌性病害的防治提供了理论和应用参考，并为进一步研究桑树叶部病害的病原溯源和侵染的分子机制提供了基础信息。