桑樹真菌性病害褐斑病和輪紋病的病原菌檢測技術(shù)獲得新進展

國家蠶桑產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系崗位專家、華南農(nóng)業(yè)大學(xué)劉吉平教授帶領(lǐng)的團隊基于高通量測序技術(shù)與傳統(tǒng)植物病原微生物研究方法，開展桑樹真菌性病害褐斑病和輪紋病的病原菌分離鑒定及病原菌的檢測技術(shù)研究。在確定桑樹褐斑病的病原菌為桑新褐斑殼豐孢(Neophloeosporamaculans,N.maculans)、桑樹輪紋病的病原菌為桑膝節(jié)霉(Gonatophragmiumtriuniae,G.triuniae)的基礎(chǔ)上，為快速且準(zhǔn)確地檢測這2種病害的病原菌，研究團隊設(shè)計了靈敏度分別高達100 fg/μL和1 pg/μL的多重PCR特異性引物，用于對病原菌侵染早期桑樹葉片的診斷，以及對桑園土壤和殘留落葉中的病原菌檢測。以上研究開發(fā)成果已經(jīng)公開發(fā)表于《華南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報》。

桑樹褐斑病和桑樹輪紋病是在我國蠶區(qū)分布范圍較廣的2種桑樹真菌性病害，發(fā)病植株的病斑呈現(xiàn)在葉片的正面和背面，發(fā)病嚴重時蔓延成片使病葉枯萎并提早脫落，嚴重影響到桑葉的產(chǎn)量和質(zhì)量。目前，對上述2種桑樹病害癥狀的識別主要是通過傳統(tǒng)的形態(tài)學(xué)觀察方法，但如果在桑葉上能夠觀察到病害癥狀的時候，病原菌的增殖已達到了一定數(shù)量，會嚴重影響到對病害的有效防控。因此，如何快速、準(zhǔn)確地檢測桑樹褐斑病和桑樹輪紋病的病原菌是在感染早期及時、有效防控的關(guān)鍵。本團隊采集了廣東、廣西、云南、陜西等4個省區(qū)主要桑樹種植區(qū)的桑樹褐斑病和桑樹輪紋病病葉樣本，通過傳統(tǒng)形態(tài)學(xué)的方法觀察病葉的病征以及病原菌的表觀形態(tài)特征，采用高通量測序技術(shù)獲得了桑新褐斑殼豐孢N.maculans及桑膝節(jié)霉G.triuniae的核糖體DNA(rDNA)全序列，結(jié)合病葉樣本的形態(tài)學(xué)特征、高通量測序技術(shù)、傳統(tǒng)分離法、系統(tǒng)發(fā)育分析以及病原菌致病性測定等結(jié)果，最終確定桑褐斑病的病原菌為N.maculans，確定桑輪紋病病原菌為G.triuniae?；谶@2種病原菌的核糖體內(nèi)轉(zhuǎn)錄間隔區(qū)(ITS)序列，首次設(shè)計出一組可同時檢測這2種病原菌的多重PCR特異性引物，創(chuàng)新建立了針對桑樹葉部2種病原菌復(fù)合侵染或癥狀相似病害的快速檢測技術(shù)，應(yīng)用該檢測技術(shù)對N.maculans、G.triuniae的DNA樣本的檢測靈敏度分別達到100 fg/μL和1 pg/μL。

本研究首次建立了能夠同時檢測感染桑樹葉部的桑新褐斑殼豐孢(N.maculans)與桑膝節(jié)霉(G.triuniae)的分子快速檢測技術(shù)，其檢測結(jié)果具有特異性強、靈敏度高的特點，在應(yīng)用于田間樣本的實際檢測中，檢出率達到91.4%，有較高的準(zhǔn)確率與可操作性。尤其是對于侵染早期(潛育期)病葉的檢測，具有重要的實際應(yīng)用意義，為生產(chǎn)上對桑樹褐斑病與桑樹輪紋病2種真菌性病害的防治提供了理論和應(yīng)用參考，并為進一步研究桑樹葉部病害的病原溯源和侵染的分子機制提供了基礎(chǔ)信息。