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Identification of the pathogen causing Alternaria leaf spot on blueberry in Yunnan

云南蓝莓叶斑病的病原菌鉴定



全 文 :植物病理学报
ACTA PHYTOPATHOLOGICA SINICA  45(2): 216 ̄219(2015)
收稿日期: 2013 ̄12 ̄12ꎻ 修回日期: 2014 ̄12 ̄16
基金项目: 云南省教育厅科学研究基金 (2011Z032 )ꎻ云南省科技厅应用基础研究 (2011FZ180ꎻ2011FZ178)ꎻ昆明学院科学研究基金
(YJL11002)
通讯作者: 孔垂思ꎬ副研究员ꎬ博士ꎬ主要从事植物病原真菌及分子生物学研究ꎻE ̄mail: wwwkcs@sina.comꎮ
doi:10.13926 / j.cnki.apps.2015.02.014
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研究简报
云南蓝莓叶斑病的病原菌鉴定
余 磊1ꎬ 赵建荣1ꎬ 徐胜光1ꎬ Rarisara Impaprasert2ꎬ 苏 源1ꎬ 裴卫华3ꎬ 孔垂思3∗
( 1昆明学院农学院 /云南省高校都市型现代农业工程研究中心ꎬ 昆明 650214ꎻ
2 朱拉隆功大学食品技术学院ꎬ 曼谷 103303ꎻ 3 云南省农业科学院农业环境资源研究所ꎬ 昆明 650201)
Identification of the pathogen causing Alternaria leaf spot on blueberry in Yunnan 
YU Lei1ꎬ ZHAO Jian ̄rong1ꎬ XU Sheng ̄guang1ꎬ RARISARA Impaprasert2ꎬ SU Yuan1ꎬ PEI Wei ̄hua3ꎬ
KONG Chui ̄si3   ( 1 College of Agronomy / Urban Modern Agriculture Engineering Research Centerꎬ Kunming Universityꎬ
Kunming 650214ꎬ Chinaꎻ 2 Department of Food Technologyꎬ Chulalongkorn Universityꎬ Bangkok 103303ꎬ Thailandꎻ 3 Agricul ̄
tural Environment and Resource Research Instituteꎬ Yunnan Academy of Agricultural Sciencesꎬ Kunming 650201ꎬ China)
Abstract: A new leaf spot disease of Highbush Blueberries (Vaccinium corymbosum L.) was found in
Yunnanꎬ China. Typical symptoms of the disease were circular to irregularꎬ light brown ̄to ̄gray leaf spots with
brownish red bordersꎬ initially 2 to 3 mm in diameterꎬ enlarged and coalesced. All of isolates were isolated
from leaf spot diseased samples of infected blueberry plants. Based on the the result of pathogenicity testingꎬ it
was proved that LANMEI036 isolate was the pathogen of Highbush Blueberries leaf spot. The LANMEI036
isolate was identified as Alternaria tenuissima based on morphological characters and sequence of rDNA
internal transcribed spacer region ( ITS1 ̄5. 8S ̄ITS2) . Representative sequence of LANMEI036 isolate was
deposited in GenBank (Accession No. KF791343) . A. tenuissima was first reported as the pathogen of
Highbush Blueberries leaf spot disease in China.
Key words: Highbush Blueberriesꎻ Alternaria tenuissimaꎻ identification
文章编号: 0412 ̄0914(2015)02 ̄0216 ̄04
    蓝莓 (Vaccinium spp.) 属于杜鹃花科 (Eri ̄
caceae) 越橘属 (Vaccinium) 多年生小浆果类果
树ꎬ广泛应用于医药、保健、化妆品和环境保护等领
域ꎬ联合国粮农组织将其果实列为世界五大健康食
品之一ꎮ 我国已有 10 多个省份开始大面积的蓝
莓商业化栽培[1]ꎬ这也是南方酸性土丘陵地区值
得发展的经济作物ꎮ 随着栽培面积的不断扩大ꎬ蓝
莓病害日趋突出ꎬ严重影响和制约蓝莓产业的发
展ꎮ 然而ꎬ我国对蓝莓的病害研究有限ꎮ 蓝莓叶斑
病是近年来在我国云南地区发生的一种新病害ꎮ
该病主要危害叶片ꎬ病斑大多从叶缘或叶尖发生ꎬ
发病初期ꎬ出现圆形红色斑点ꎬ大小约 2 ~ 3 mmꎮ
随着病情发展ꎬ逐渐形成较大的棕红色斑点或融合
形成大斑块ꎬ斑点周围多有红色晕圈ꎬ并向两侧叶
缘及中央扩展ꎬ最终造成整个叶片枯死和脱落ꎮ 调
查发现ꎬ该病在云南部分地区发生普遍ꎬ发病率通
常在 15%~25%ꎬ重者可达 75%以上ꎬ成熟和新叶
片均可发病ꎮ 为明确该病的病原菌ꎬ为病害防治提
供理论依据ꎬ本文对引起该病害的病原物进行了分
离、鉴定ꎮ
 
  2期 余 磊ꎬ等:云南蓝莓叶斑病的病原菌鉴定
1  材料与方法
1.1  病原菌的分离和培养
    2012 年 6 ~ 10 月ꎬ对云南省丽江市、石林县、
富源县蓝莓种植基地叶斑病的发生及危害进行调
查ꎮ 采集典型病叶 (图 1 ̄A、B)ꎬ采用常规组织分
离法分离病叶ꎮ 分离到的菌株ꎬ置于实体显微镜下
观察ꎬ用解剖针挑取具有典型产孢结构的单个孢子
转接于 PDA 上进行培养和形态观察ꎮ 选取编号
为 LANMEI036 的菌株为供试菌株ꎬ置 0℃ ~ 4℃
冰箱中贮存备用ꎮ
Fig. 1  Symptoms of leaf spot on blueberry
AꎬB: In the fieldꎻ CꎬD:Symptom of isolates on leaf at 8
days after inoculation.
1.2  致病性测定
    纯化后的病原菌菌株移到 PDA 培养基平板
上ꎬ于 27℃ 培养 6 d 后ꎬ用灭菌水洗下分生孢子ꎬ
配制成浓度为 l06个 / mL 孢子悬浮液ꎮ 取种植 2
年生健康的蓝莓叶片ꎬ表面消毒后ꎬ采用针刺和无
伤口接种法接种ꎮ 针刺接种法是用针刺伤叶片后
滴上 0.2 mL 孢子悬浮液ꎮ 无伤口接种法是将病
原菌的孢子悬浮液滴在健康叶片上ꎮ 每棵蓝莓分
别接种 3片成熟叶片ꎬ对照叶片滴灭菌水ꎬ每处理
3 次重复ꎮ 接种的叶片套袋保湿ꎬ并将接种的植株
置于温室中ꎬ每隔 2 d 观察一次发病情况ꎮ 发病
后ꎬ从病斑上再次分离病原菌ꎬ观察分离得到的病
原菌是否与接种菌株相同ꎮ
1.3  病原菌形态学观察
    将供试菌株接种到 PDA 平板上ꎬ于 27℃ 培
养箱中培养 10 d 后ꎬ肉眼观察菌落形态特征ꎬ在光
学显微镜下观察培养病菌的分生孢子形态ꎬ并测量
其大小ꎮ 参照文献[2]的方法ꎬ从 PCA 上活化的
菌落边缘挑取菌丝块均匀涂于孔心 10 mm 的灭菌
纸片边缘ꎬ然后将纸片放到灭菌载玻片上ꎬ置无菌
培养皿内保湿ꎬ25℃ 下 12 h 光照 /黑暗交替培养ꎮ
7 d 后ꎬ取出载玻片进行产孢表型观察ꎬ并参照文
献[2]和[3]进行病菌鉴定ꎮ
1.4  rDNA ITS 的 PCR 扩增与序列分析
1.4.1  病原菌 DNA 的提取   将供试菌株接种到
PD 培养液于 25℃ 振荡 (160 r / min) 培养 6 ~ 7 d
后收集菌丝体ꎮ 基因组 DNA 的提取和纯化采用
CTAB 方法进行ꎬ并置于 -20℃ 冰箱中保存待用ꎮ
1.4.2  核糖体  rDNA ̄ITS 区段扩增 PCR 反应体
系 (25 μL):10× 缓冲液 (含 15 mmol / L Mg2+ )
2.5 μL、dNTP (各 2.5 mmol / L) 1 μL、通用引物
ITS1、ITS4 (5 μmo1) 各 1 μL (引物: ITS1 5′ ̄TC ̄
CGTAGGTGAACCTGCGG ̄3′ ꎻ ITS4 5′ ̄TCCTC ̄
CGCTTATTGATATGC ̄3′)ꎬ Taq DNA 聚 合 酶
(5 U / μL)0.25 μLꎬ模板 DNA (20 ng) 1 μLꎬ双蒸
水 18.25 μLꎮ PCR 反应条件:95℃ 变性 5 minꎻ
95℃ 变性 30 sꎬ56℃ 退火 30 sꎬ72℃ 延伸 1 minꎬ
共 35 个循环ꎻ72℃ 延伸 10 minꎮ 经 1.2% 琼脂糖
凝胶电泳检测 PCR 产物ꎮ 在每次反应中设阴性对
照(不含模板 DNA)ꎮ
1.4.3   PCR 扩增产物测序和序列分析   将 PCR
扩增产物经 DNA 纯化试剂盒进行纯化回收后ꎬ送
上海生工进行正反双向测序ꎮ 将测序结果在 ht ̄
tp: / / www. ncbi. nlm.nih.gov 网站上利用 BLAST
下的 nucleotide ̄nucleotide blastn 与 GenBank 上已
经发表的基因进行同源性对比ꎮ
2  结果与分析
2.1  病原菌的分离结果与形态特征观察
    采回的 23 份发病蓝莓病叶样品中共分离获
得 55 株菌株ꎬ根据菌落特征发现各菌株没有明显
差异ꎬ为同一种类型的真菌ꎮ 从病原菌分离频率来
看ꎬ链格孢类真菌的平均分离频率为 100%ꎬ未分
离到其它真菌ꎮ 供试菌株 LANMEI036 培养 7 d
712
 
植物病理学报 45卷
(PDA培养基、27℃) 可形成直径为 (85.2 ~ 90.6)
mmꎬ灰青色ꎬ毛毡状ꎬ边缘较规则的菌落 (图 2 ̄
A)ꎮ 分生孢子梗在主菌丝上直接产生ꎬ多单生或
少数数根簇生ꎬ直立或略弯曲ꎬ淡褐色或暗褐色ꎬ基
部略膨大ꎬ有隔膜 (19.3 ~ 68.7) μm × (3.6 ~ 7.9)
μmꎮ 分生孢子褐色ꎬ多数为倒棒形ꎬ少数为卵形或
近椭圆形ꎬ具 2~7 个横隔膜ꎬ1~ 6 个纵(斜)隔膜ꎬ
隔膜处缢缩ꎬ为 (21.8~38.7) μm×(9.5~16.8) μm
(图 2-B、C)ꎮ 喙或假喙呈柱状ꎬ浅褐色ꎬ有隔膜ꎬ
大小为 (3.1 ~ 18.6) μm×(3.5 ~ 4.7) μm (图 2 ̄
B)ꎮ 在 PCA+滤纸培养中ꎬ7 d 内可以形成超过 10
个孢子连成的无分支孢子链 (图 2-D)ꎮ 根据菌株
的形态特征ꎬ结合致病性测定ꎬ参照文献 [2]、[3]
和[4] 对链格孢种的特征描述ꎬ初步确认引起蓝莓
叶斑病的病原菌为细极链格孢 [Alternaria tenuis ̄
sima (Fr.) Wiltshire]ꎮ
Fig. 2  Morphology of the pathogen Alterna ̄
ria tenuissima
A: Colony on PDAꎻ B: Conidiophoresꎻ C: Conidiaꎻ
D: Sporulation pattern.
2.2  致病性测定
    以孢子悬浮液接种蓝莓植株叶片后ꎬ适温保
湿ꎬ用针刺法接种 2 d 后叶片均开始发病ꎬ叶面病
斑初为圆形或椭圆形棕红色斑点ꎬ随着病情发展ꎬ
逐渐形成棕红色大斑块 (图 1-D)ꎮ 悬滴法接种在
接种后 4~5 d 可见圆形或椭圆形棕红色斑点ꎬ后
期可产生与针刺法接种相同的症状 (图 1-C)ꎮ 对
照叶片未见发病ꎮ 在接种植株上取发病叶片进行
再次分离后ꎬ又一次获得了接种菌ꎬ根据柯赫氏法
则ꎬ证明接种菌株 LANMEI036 为蓝莓叶斑病的致
病菌ꎮ
2.3  rDNA ITS序列分析
    经 18S rDNA ITS1 和 ITS4 引物对供试菌株
进行 PCR 扩增ꎬ经测序得到 538 bp 的 rDNA-ITS
序列ꎮ 将测序结果与 NCBI 中的基因序列进行比
对ꎬ结果表明:该病原菌与细极链格孢 (A. tenuissi ̄
ma) (登录号:FJ467374、JX867218、AB369450) 的
菌株同源性高达 100% ~ 99%ꎮ 向 GenBank 提交
了该序列ꎬ得到序列登录号 (KF791343)ꎮ 根据上
述病原菌的形态特征、ITS 序列分析以及致病性测
定结果ꎬ将蓝莓叶斑病病菌鉴定为细极链格孢菌
(A. tenuissima)ꎮ
3  结论与讨论
    链格孢属真菌的种间形态差异较小ꎬ而同一种
在不同的培养条件下性状也有较大的变异ꎬ因而仅
通过单一手段进行种级鉴定在一定程度上缺乏准
确性ꎮ 与文献[2]描述的对比分析表明ꎬ本研究菌
株中孢子的横隔数为 2~7 个ꎬ可形成超过 10 个孢
子连成的无分支孢子链态ꎬ这与 A. tenuissima
(Fr.) Wiltshire 的分生孢子形态和产孢表型相同ꎮ
分子鉴定研究中ꎬ该菌 rDNA ̄ITS 序列在 NCBI 中
进行比对结果表明ꎬ 该病原菌与登录号为
FJ467374 的 A. tenuissima 最为相似ꎮ 虽然仅借助
ITS 序列无法将链格孢 (特别是小孢子种) 准确
鉴定到种ꎬ但是结合链格孢属真菌的孢子形态特征
及产孢表型ꎬ可将不易区分的几个相似种 A.tenuis ̄
sima与 Alternaria alternate、Alternaria brassicae 准
确区分开ꎮ 故本研究中引起蓝莓叶斑病的病原菌
鉴定为细极链格孢菌 A. tenuissima (Kunze) Wilt ̄
shireꎮ 该菌寄主范围广泛ꎬ能侵染危害多种经济
作物ꎮ
    迄今ꎬ国内尚未见由细极链格孢菌引起蓝莓叶
斑病病害的研究报道ꎮ 有报道表明 A. tenuissima
不但可以侵染蓝莓叶部造成叶斑病ꎬ同时也可以侵
染蓝莓嫩枝和果实ꎬGreco 等[5]报道在蓝莓果实贮
藏期间链格孢属真菌 (主要为 A. tenuissima) 是其
812
 
  2期 余 磊ꎬ等:云南蓝莓叶斑病的病原菌鉴定
主要病原菌ꎬ致使蓝莓损失严重ꎮ 本研究尚未发现
该菌侵染蓝莓嫩枝和果实引起的症状ꎬ这还有待后
续研究ꎮ 蓝莓叶斑病害在一些蓝莓种植基地有危
害加重趋势ꎬ需引起生产部门的重视ꎬ有必要系统
开展蓝莓病害发生规律及防治措施的深入研究ꎮ
参考文献
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责任编辑:于金枝
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