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Interception and identification of Phoma glomerata on apple (Mallus sp.) seedlings imported from Italy

进境意大利苹果苗上葡萄茎枯病菌的截获鉴定



全 文 :植物病理学报
ACTA PHYTOPATHOLOGICA SINICA  44(5): 542 ̄545(2014)
收稿日期: 2013 ̄06 ̄06ꎻ 修回日期: 2014 ̄05 ̄14
基金项目: 国家科技支撑计划(2012BAK11B02)ꎻ国家质检总局科研项目(2014IK020)ꎻ浙江省博士后择优资助项目(BSH1402011)ꎻ宁波市
社会发展科研项目(2012C50041)ꎻ宁波出入境检验疫局科研项目(甬 K10 ̄2013)
通讯作者: 段维军ꎬ高级农艺师ꎬ主要从事有害生物识别与检测技术研究ꎻTel:0574 ̄87022951ꎬ Fax:0574 ̄87113584ꎬ E ̄mail:weijunduan@tom.comꎮ
doi:10.13926 / j.cnki.apps.2014.05.013
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研究简报
进境意大利苹果苗上葡萄茎枯病菌的截获鉴定
段维军1∗ꎬ 顾建锋1ꎬ 张慧丽1ꎬ 陈先锋1ꎬ 吴品珊2
( 1宁波检验检疫科学技术研究院ꎬ 宁波 315012ꎬ 2中国检科院植物检疫研究所ꎬ 北京 100029)
Interception and identification of Phoma glomerata on apple (Mallus sp.) seedlings
imported from Italy   DUAN Wei ̄jun 1ꎬ GU Jian ̄feng1ꎬ ZHANG Hui ̄li1ꎬ CHEN Xian ̄feng1ꎬ WU
pin ̄shan2   ( 1Ningbo Academy of Inspection and Quarantineꎬ Ningbo 315012ꎬ Chinaꎻ 2 Institute of Plant Quarantineꎬ Chinese
Academy of Inspection and Quarantineꎬ Beijing 100029ꎬ China)
Abstract: The isolate ZM40 ̄1 was isolated on Mallus sp. imported from Italy in Ningbo port traditional PDA
method. The isolate grew well on three kind of mediumꎬ including PDAꎬ MEA and OAꎬ producing mostly little
aerial mycelium and abunt pycnidia. The pycnidia were globose or subgloboseꎬ 36.4 ̄191.8(87.2) μm in diameter
and conidia were variable in shapeꎬ mostly ovoid ̄ellipsoidalꎬ single cellꎬ sometimes curvedꎬ 3.3 ̄6.2(5.1)μm ×
1.9 ̄3.1(2.7) μm in diameter and hyaline. Chlamydospores were mostly multicellularꎬ solitary or in chainsꎬ
brown and 18.0 ̄48.0(35.2) μm×7.4 ̄18.7(13.8) μm in size. To compare the isolate sequences (ITSꎬ 28Sꎬ ACT
and TUB) with the identity of respestive sequence of Phoma glomerata from NCBI GenBank databases by blastn
methodꎬ the isolate DNA was amplified and sequenced by universal primers. Analysis of these sequences with
the related sequences deposited in the NCBI database showed that these sequence had 100% identitiesꎬ respec ̄
tively. Pathogenicity tests showed that the isolate didn’ t infect stem of Mallus sp.. Howeverꎬ the fruit and leaf
were susceptible to P. glomerata. Based on morphological characteristicsꎬ molecular and pathogenicity test re ̄
sultsꎬ the isolate ZM40 ̄1 was identified as Phoma glomerata (Corda) Wollenweber &Hochapfel. To our know ̄
ledgeꎬ this is the first report of interception and identification of P. glomerata in China.
Key words: Phoma glomerataꎻ morphological characteristicsꎻ molecular identificationsꎻ pathogenicityꎻ detection
文章编号: 0412 ̄0914(2014)05 ̄0542 ̄04
    葡萄茎枯病菌[Phoma glomerata (Corda) Wol ̄
lenweber &Hochapfel]已被列入我国进境植物检疫
性有害生物名录ꎬ是一种检疫性植物病原真菌ꎮ 目
前ꎬ该病菌分布于意大利、希腊、瑞典、印度、澳大利
亚、以色列、秘鲁、匈牙利美国等国家ꎮ 该病菌寄主
范围广ꎬ可为害近百种植物ꎬ造成葡萄枯萎病、松树
猝倒病、小麦叶斑病、苹果叶部和果实病害、番茄、马
铃薯和柑桔腐烂等[1ꎬ 2]ꎮ 迄今ꎬ我国未有发生报道ꎮ
    2012年 5月ꎬ宁波检验检疫局从意大利进口的观
赏用苹果种苗上分离到一株疑似葡萄茎枯病菌分离
物 ZM40 ̄1ꎬ通过形态学观察、致病性测定和分子序列
比对分析ꎬ对其进行了鉴定ꎬ现报道如下ꎮ
1  材料与方法
1.1  病菌分离与纯化
    采用常规的组织块 PDA 平板分离法ꎬ从意大
 
  5期 段维军ꎬ等:进境意大利苹果苗上葡萄茎枯病菌的截获鉴定
利苹果种苗叶片的叶斑症状处分离获得分离物ꎬ单
孢分离后得到单孢分离株 ZM40 ̄1ꎬ保存于 PDA试
管斜面(4℃)ꎬ备用ꎮ
1.1.2  培养基  马铃薯葡萄糖琼脂(PDA)培养基
用于病菌分离、纯化和保藏ꎮ 马铃薯葡萄糖琼脂
(PDA)培养基、燕麦培养基(OA)、麦芽汁(MEA)
培养基用于形态学特征观察ꎮ
    马铃薯葡萄糖琼脂 ( PDA)培养基:马铃薯
200 gꎬ葡萄糖 20 gꎬ琼脂 20 gꎮ 马铃薯切块加水煮
沸 20 minꎬ纱布过滤后加水补足 1 000 mLꎬ加琼脂
和葡萄糖ꎮ 121 ℃高压灭菌 15 minꎮ
    燕麦培养基(OA):燕麦片 30 gꎬ琼脂 20 gꎬ蒸
馏水 1 000 mLꎮ 燕麦片加水 1 000 mLꎬ沸水浴加
热处理 1 hꎬ纱布过滤后加水补足 1 000 mLꎬ加琼
脂ꎮ 121℃高压灭菌 15 minꎮ
    麦芽汁(MEA)培养基:麦芽浸膏 30 gꎬ大豆蛋
白胨 3 gꎬ琼脂 15 gꎬ加水配制 1 Lꎮ 121℃高压灭
菌 15 minꎮ
1.2  方法
1.2.1  生物学性状观察   将分离物 ZM40 ̄1 分别
接种于 PDA、OA 和 MEA 平板上ꎬ25 ℃下连续暗
培养 10 dꎬ观察记录菌落正反面的颜色和气生菌丝
的疏密程度ꎮ 用解剖针自 PDA平板上挑取分生孢
子器、分生孢子和厚垣孢子ꎬ制片后在显微镜下镜
检观察分生孢子器、分生孢子和厚垣孢子的形态特
征ꎬ并对其进行形态学测量ꎮ
1.2.2  致病性测定  
1)茎杆部致病性测定  选用市售健康苹果树苗润
太一号进行接种试验ꎬ在树苗根茎部用灭菌锋利小
刀切割表皮(切割部位长宽约为 1.0 cm×0.5 cm)ꎬ
将在 PDA平板上培养 10 d 的菌落用直径 4 mm打
孔器在菌落边缘打出菌饼后ꎬ小心放置在切割处ꎬ共
接种 10株ꎮ 以无菌菌饼接种 3 株作为对照ꎮ 用湿
润灭菌脱脂棉覆盖伤口ꎬ25℃温室条件下进行培养ꎬ
接种 10 d后ꎬ观察记录发病情况ꎮ
2)果实致病性测定  选用健康无伤的新鲜市售苹
果ꎬ用无菌水清洗果实表面ꎬ75%酒精进行表面消
毒ꎬ在果表用直径 4 mm 打孔器打出伤口ꎮ 将在
PDA平板上培养 10 d的菌落用直径 4 mm打孔器
在菌落边缘打出菌饼后接种在苹果伤口处ꎬ共接种
10个苹果ꎮ 无菌菌饼接种个苹果作为对照ꎮ 用湿
润灭菌脱脂棉覆盖伤口后ꎬ将接种果实分别套上无
菌塑料袋ꎬ25 ℃下黑暗保湿培养ꎮ 接种 10 d后ꎬ观
察记录发病情况ꎬ并对发病果进行病菌再分离ꎮ
3)叶片致病性测定  选用市售健康苹果树苗润太
一号进行接种试验ꎬ采用活体叶片接种法对分离物
ZM40 ̄1进行致病性测定ꎮ 挑取幼嫩健康的苹果
叶片ꎬ将在 PDA平板上培养 10 d 的菌落用直径 4
mm打孔器在菌落边缘打出菌饼后ꎬ将菌饼接种在
叶片正面针刺伤口处ꎬ菌丝面贴向叶片ꎬ共接种 10
个叶片ꎮ 无菌菌饼接种 3个叶片作为对照ꎬ25℃温
室条件下进行培养ꎬ接种 10 d 后观察发病情况ꎬ并
对病叶进行病菌再分离ꎮ
1.2.3  DNA提取  收集 PDA平板上培养 10 d 的
分离物 ZM40 ̄1菌丝体ꎬ根据试剂盒及仪器使用说
明ꎬ在核酸自动化提取仪(ThermoFisher 公司 King ̄
Fisher mL 型)上使用核酸提取试剂盒(台湾奈米
技术开发有限公司 TANBead Plant DNA Kit 试剂
盒)进行 DNA 提取ꎮ 提取的 DNA 经分光光度计
(ThermoFisher 公司 Nanodrop ND ̄2000 型)测定
DNA浓度后ꎬ冻存于-20℃冰箱备用ꎮ
1.2.4  序列扩增和测定  采用 White 等[3]设计的
引物 ITS1和 ITS4 及其反应条件进行 ITS 片段扩
增ꎬ采用 Vilgalys[4]设计的的引物 LR0R 和 LR5R
及其反应条件进行 28S片段扩增ꎬ采用 Carbone 和
Kohn[5]设计的引物 ACT ̄512F 和 ACT ̄783R 及其
反应条件进行 Actin ( ACT ) 片段扩增ꎬ 采用
Aveskamp等设计的引物 TUB2Fd 和 TUB4Rd 及
其反应条件进行 β ̄tubulin (BTU)片段扩增[6]ꎮ
PCR扩增产物在 2%琼脂糖凝胶上电泳ꎬ用凝胶成
像系统进行成像分析ꎬ并用 DNA 片段纯化试剂盒
进行纯化ꎮ 纯化 PCR产物送上海英俊生物技术有
限公司双向测序ꎮ
1.2.5  序列分析  利用 NCBI网站上的 BLAST程
序对所得的 rDNA ̄ITS、28S、ACT 和 TUB 序列进
行比对分析ꎬ确认序列的可靠性ꎮ
2  结果与分析
2.1  菌落性状
    在 25℃下ꎬPDA、MEA和 OA培养基上菌落均
仅有轻微耸立的菌丝体ꎬ气生菌丝少且稀薄ꎬPDA
上菌丝较 MEA 和 OA 上多ꎮ 菌落边缘颜色均为
白色ꎬ较浅ꎬ菌落中部颜色有所不同(PDA上正面 /
反面为灰褐 /灰黑ꎻMEA 上正面 /反面为红褐 /褐
色ꎻOA上正面 /反面为灰黑 /灰黑) (图 1)ꎮ 培养
345
 
植物病理学报 44卷
早期以产生大量分生孢子器为主ꎬ培养后期可产生
大量厚垣孢子ꎮ
2.2  病菌形态特征
    菌落上形成大量的分生孢子器ꎬ球形或半球
形ꎬ直径 36.4~ 191.8(87.2) μmꎬ其上有浅玫瑰红
色分生孢子液ꎮ分生孢子通常为单细胞ꎬ无色透
明ꎬ椭圆形至近圆柱形ꎬ直或向内稍弯曲ꎬ具油球
(1~3个)ꎬ多为 2个ꎬ大小 3.3~6.2(5.1)μm×1.9 ~
3.1(2.7)μmꎮ 能够产生与链格孢属分生孢子相似
的砖格状厚垣孢子ꎬ单生或链生ꎬ形成分枝或不分
枝的孢子链ꎮ 厚垣孢子多为多细胞ꎬ18. 0 ~ 48. 0
(35.2) μm×7.4 ~ 18.7(13.8)μmꎮ 显微镜下镜检
观察脱落厚垣孢子较少ꎬ大多连接在一起(图 2)ꎮ
Fig. 1  Morphological characterization of isolate ZM40 ̄ 1 on different medium plate after cultured 10 days
aꎬ cꎬ e:Colony appearance from aboveꎻbꎬ dꎬ f:Colony appearance from reverse
side( from left to rightꎬ PDA(a / b)、MEA(c / d) and OA(e / f)) .
Fig. 2  Chain alternarioid chlamydospores of isolate ZM40 ̄1 on PDA (Bar=10 μm)
445
 
  5期 段维军ꎬ等:进境意大利苹果苗上葡萄茎枯病菌的截获鉴定
2.3  致病性测定
    接种 10 d后发现ꎬ对照和接种分离物 ZM40 ̄1
的苹果苗根茎部均未出现任何症状ꎮ 接种菌块的
苹果果实 10 d 后表现褐腐症状ꎬ病斑边缘与健康
组织界限清晰ꎬ发病部有韧性ꎬ呈干腐症状ꎻ无菌菌
饼接种的对照果未发现上述症状ꎮ 接种菌块的叶
片均出现褐色坏死斑块ꎬ边缘不规则ꎮ 对发病果实
和叶片的病菌再分离证实了分离物的致病性ꎮ
2.4  序列比对分析
    经在 GenBank 中进行 Blastn 分析ꎬ结果表明:
分离物 ZM40 ̄1 所测 ITS 片段与 GenBank 中葡萄
茎枯病菌(AF126816、FJ427018、FJ427011) 序列同
源性为 100%ꎬ28S 序列与与 GenBank 中葡萄茎枯
病菌(EU754185) 序列同源性为 100%ꎬACT 序列
与 GenBank 中 葡 萄 茎 枯 病 菌 ( FJ426897、
FJ426896) 序列同源性为 100%ꎬTUB 序列与 Gen ̄
Bank中葡萄茎枯病菌(FJ427131、FJ427126) 序列
同源性为 100%ꎮ
2.5  分离物的鉴定
    将分离物 ZM40 ̄1 的菌落性状及形态特征与
文献中葡萄茎枯病菌的描述相比较ꎬ表明所分离菌
株的菌落性状和形态特征均与前人的报道相
符[1ꎬ 2]ꎮ 致病性测定证明分离物 ZM40 ̄1 能够侵
染苹果果实和叶片ꎮ 经序列测定和通过 GenBank
中 BLAST 比对分析发现ꎬ所测定分离物 ZM40 ̄1
的 ITS、28S、ACT和 TUB 序列与已经登录的葡萄
茎枯病菌相应序列高度一致ꎬ同源性均为 100%ꎮ
综上所述ꎬ从进境意大利苹果种苗中截获的病原真
菌分离物 ZM40 ̄1为葡萄茎枯病菌ꎮ
3  讨论
    本研究采用形态学特征结合 rDNA 序列分析
和致病性测定的方法ꎬ准确鉴定了来自进境意大利
苹果苗上的葡萄茎枯病菌ꎮ 形态学观察结果表明
该菌具有葡萄茎枯病菌典型的形态特征ꎬ如能够产
生球形或半球形分生孢子器ꎬ内生大量分生孢子ꎬ
同时具有分枝或不分枝的链格孢状厚垣孢子[1]ꎮ
序列分析表明该菌株与 GenBank 中的多条葡萄茎
枯病菌序列同源性极高ꎬ从分子水平进一步确认了
形态学结果ꎬ同时致病性测定结果表明该菌株能够
侵染苹果果实和叶片ꎬ以上结果支持将该菌株鉴定
为葡萄茎枯病菌ꎮ 葡萄茎枯病菌在我国尚未见发
生分布报道ꎬ本研究属全国首次从意大利进境种苗
中截获该病菌ꎬ为此国家质检总局动植物检疫监管
司已于 2012年 11 月向全国检疫系统发布了警示
通报(质检动函(2012) 283 号文件)ꎬ并通报意大
利方面ꎬ要求调查原因并采取改进措施ꎮ
    葡萄茎枯病菌具有极强生态适应性ꎬ能够在多
种生境下存活ꎬ包括死亡植株、空气、海水和土壤
等[1]ꎮ 鉴于该病菌的极强适生性、分布广泛性和
危害性ꎬ其随种苗传入我国的风险也随之加大ꎬ此
次的截获鉴定表明ꎬ从意大利进口苹果种苗具有极
大风险ꎬ应继续加强对该类进境种苗上检疫性有害
生物的检测工作ꎬ以防范其危害ꎮ
参考文献
[1]   Domsch K Hꎬ Gams Wꎬ Anderson T H. Compendium
of soil fungi [M] . London: Academic Pressꎬ 1980.
[2]   Aghapour Bꎬ Fotouhifar K Bꎬ Ahmadpour Aꎬ et al.
First report of leaf spot disease on Ficus elastica caused
by Phoma glomerata in Iran [ J] . Australasian Plant
Disease Notesꎬ 2009ꎬ 4(1): 82-83.
[3]   White T Jꎬ Burns Tꎬ Lee Sꎬ et al. Amplification and
direct sequencing of fungal ribosomal RNA genes for
phylogenetics [ A] . Innis M A. PCR Protocols: A
Guide to Methods and Applications[C] . New York:
Academic Pressꎬ1990.
[4]   Vilgalys R. Conserved primer sequences for PCR am ̄
plification and sequencing from nuclear ribosomal
RNAꎬ Duke Universityꎬ USA. Internet address http: / /
www.biology.duke.edu / fungi / mycolab / primers.htm.
[5]   Carbone I ꎬ Kohn L. A method for designing primer
sets for speciation studies in filamentous ascomycetes
[J] . Mycologiaꎬ 1999ꎬ 91:553-556.
[6]   de Gruyter Jꎬ Aveskamp M Mꎬ Woudenberg J H Cꎬ et
al. Molecular phylogeny of Phoma and allied anamorph
genera: Towards a reclassification of the Phoma com ̄
plex [J] . Mycological Researchꎬ 2009ꎬ 113(4): 508
-519.
责任编辑:张宗英
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