小麦根腐病病原菌种类复杂多样，单一或多种病原菌混合均可侵染小麦引起根腐病，其中麦根腐平脐蠕孢（Bipolaris sorokiniana）和镰孢菌（Fusarium spp.）是导致该病的主要病原菌[8]。不同国家和地区的小麦根腐病病原菌种类存在差异，以麦根腐平脐蠕孢为主要致病菌的地区包括美国北达科他州[9]、哈萨克斯坦[10]和澳大利亚昆士兰州[11]等，以及我国内蒙古[12]、新疆[1]、黑龙江[13]、河北[7]和山东[14]等省区。小麦根腐病另一个重要的病原菌是镰孢菌，在欧洲北部、加拿大、新西兰和突尼斯发现黄色镰孢（F. culmorum）[15]，太平洋西北部发现黄色镰孢和禾谷镰孢（F. graminearum）[16]；在我国，黑龙江哈尔滨以东地区发现黄色镰孢、禾谷镰孢和燕麦镰孢（F. avenaceum）[13]，内蒙古发现黄色镰孢和禾谷镰孢[17]，山东发现黄色镰孢、尖孢镰孢（F. oxysporum）和层出镰孢（F. proliferatum）[15]，甘肃定西发现黄色镰孢、尖孢镰孢、串珠镰孢（F. moniliforme）、腐皮镰孢（F. solani）和木贼镰孢（F. equiseti）[18]。
小麦根腐病是黑龙江省小麦种植中的常发性病害。虽然黑龙江省小麦种植面积近年来有所缩减，但小麦在保障黑龙江粮食安全、推动区域经济发展以及维护农业生态平衡等方面仍发挥着关键作用。从田间发病率、发病症状及收获籽粒黑胚率等指标来看，黑龙江省小麦根腐病发病情况较为严重。然而，目前针对该省小麦根腐病病原菌种类及其致病性强弱的研究报道相对匮乏。基于此，本研究于2022-2023年在黑龙江省16个采样点广泛采集具有根腐病症状的小麦植株，经分离纯化后获得大量真菌菌株。随后，综合运用形态学观察、分子生物学鉴定方法以及致病性测定分析，系统探究了黑龙江省小麦根腐病病原菌的种类和地理分布特征，以及不同病原菌致病能力的差异，以期为黑龙江省制定科学的小麦根腐病防控策略及培育抗根腐病小麦新品种提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
表1 病样采集地点和分离结果
Table 1
| 编号 Code | 采样地点 Collection site | 菌株数Number of isolates | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 麦根腐平脐蠕孢 B. sorokiniana | 燕麦镰孢 F. avenaceum | 木贼镰孢 F. Equiseti | 层出镰孢 F. proliferatum | 链格孢菌 Alternaria | 黑附球菌 Epicoccum nigrum | ||
| 1 | 哈尔滨市道外区民主乡天理村 | 30 | 0 | 0 | 0 | 5 | 0 |
| 2 | 双鸭山市友谊县红兴隆 | 22 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 |
| 3 | 佳木斯市前进区庆安街 | 6 | 4 | 1 | 1 | 15 | 0 |
| 4 | 佳木斯市建三江管局 | 13 | 5 | 0 | 0 | 0 | 1 |
| 5 | 佳木斯市富锦市城东郊区 | 20 | 2 | 2 | 0 | 0 | 0 |
| 6 | 鸡西市密山市855农场 | 22 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 7 | 鸡西市密山市裴德镇双峰农场 | 12 | 4 | 1 | 0 | 0 | 0 |
| 8 | 鸡西市虎林市850农场 | 25 | 1 | 0 | 0 | 0 | 2 |
| 9 | 齐齐哈尔市克山县克山镇 | 60 | 2 | 3 | 0 | 4 | 3 |
| 10 | 齐齐哈尔市依安县新兴乡向前村 | 30 | 0 | 1 | 2 | 4 | 0 |
| 11 | 齐齐哈尔市讷河市第一良种场 | 8 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 |
| 12 | 黑河市五大连池市龙镇讷谟尔村 | 30 | 2 | 2 | 0 | 8 | 3 |
| 13 | 黑河市嫩江市塔溪乡塔溪村 | 30 | 0 | 0 | 0 | 6 | 1 |
| 14 | 黑河市嫩江市九三局直鹤山农场 | 20 | 2 | 0 | 0 | 3 | 0 |
| 15 | 黑河市嫩江市学田镇 | 3 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 |
| 16 | 黑河市西郊 | 3 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 合计Total | 334 | 24 | 12 | 3 | 46 | 13 | |
1.2 试验方法
1.2.1 病原菌的分离
1.2.2 病原菌形态鉴定
1.2.3 病原菌分子鉴定
用Ezup柱式真菌基因组DNA抽提试剂盒[生工生物工程（上海）股份有限公司]提取10株代表性菌株的基因组DNA，包括平脐蠕孢属菌株TX9-5和WL4-3，镰孢属菌株JMSJ-28、WL6-10、JS7-31和HL0-52，附球菌属（Epicoccum）菌株WL4-1和HL0-19，链格孢属（Alternaria）菌株WL4-3-2和TX10-1。用引物ITS1（5'-TCCG-TAGGTGAACCTGCGG-3'）和ITS4（5'-TCCTCCGCT-TATTGATATGC-3'），以及引物bt2a（5'-GGTAACCAAATCGGTGCTGCTTTC-3'）和bt2b（5'-ACCCTCAGTGTAGTGACCCTTGGC- 3'）对提取DNA的5.8S rDNA-ITS序列和β-微管蛋白（β-tubulin）基因序列进行PCR扩增[26-27]。反应体系：10×PCR Buffer、10 mmol/L dNTP、5 U/μLTaq酶和50 mmol/L MgSO4共12.5 μL，模板DNA1.0 μL（浓度300 ng/μL），上、下游引物各1.0 μL（10 μmol/L），ddH2O 9.5 μL。反应程序：95 ℃预变性5 min，94 ℃变性30 s，57 ℃退火30 s，72 ℃延伸90 s，执行循环30次，最后于72 ℃延伸10 min，完成产物合成。经琼脂糖凝胶电泳验证的扩增产物，委托生工生物工程（上海）股份有限公司完成检测，测得的ITS序列和β-tubulin基因序列分别提交至NCBI GenBank数据库中，经BLAST比对后，下载同源性较高的序列，使用MEGA 7软件进行序列分析，采用邻近法构建系统发育树。
1.2.4 菌株的致病性检测
1.3 数据处理
使用Microsoft Excel 2003处理数据，使用SPSS 27.0软件进行方差分析。
2 结果与分析
2.1 小麦根腐病自然发病症状分析
图1
2.2 病原菌的分离
对采集病株病健交界处的真菌进行分离培养，并结合形态学与分子生物学方法开展鉴定，病菌分离统计结果详见表1。在黑龙江省16个采样地，共计分离出432株真菌。各采样地均分离到平脐蠕孢属真菌，其占分离真菌总数的77.31%；镰孢属真菌占比9.03%，包括燕麦镰孢、木贼镰孢和层出镰孢，分别占比5.56%、2.78%和0.69%；链格孢属真菌占分离真菌总数的10.65%；附球菌属真菌占3.01%。分离结果显示，黑龙江省各麦区中，分离数量最多的小麦根腐病病原菌为麦根腐平脐蠕孢；最少的是层出镰孢菌，仅3株，分布于佳木斯市和齐齐哈尔市。哈尔滨市隶属黑龙江西南麦区，仅分离到平脐蠕孢属和链格孢属真菌；双鸭山市和佳木斯市属于黑龙江东北麦区，6种真菌均有检出；鸡西市处于黑龙江东南麦区，未分离出层出镰孢和链格孢属真菌；齐齐哈尔市作为黑龙江西部麦区，6种真菌均有分布；黑河市位于黑龙江北部麦区，未发现层出镰孢菌。
2.3 病原菌形态学鉴定
2.3.1 麦根腐平脐蠕孢
图2
图2
麦根腐平脐蠕孢的形态特征
(a) PDA平板上菌落正面；(b) PDA平板上菌落背面；(c) 分生孢子；(d) 分生孢子初态。
Fig.2
The morphological characteristics of B. sorokiniana
(a) colony on PDA (surface); (b) colony on PDA (bottom); (c) conidia of B. sorokiniana; (d) primary conidia of B. sorokiniana.
2.3.2 燕麦镰孢
图3
图3
燕麦镰孢的形态特征
(a) PDA平板上菌落正面；(b) PDA平板上菌落背面；(c) 大型分生孢子；(d) 小型分生孢子。
Fig.3
The morphological characteristics of F. avenaceum
(a) colony on PDA (surface); (b) colony on PDA (bottom); (c) macroconidia of F. avenaceum; (d) microconidia of F. avenaceum.
2.3.3 层出镰孢
图4
图4
层出镰孢的形态特征
(a) PDA平板上菌落正面；(b) PDA平板上菌落背面；(c)~(d) 小型分生孢子。
Fig.4
The morphological characteristics of F. proliferatum
(a) colony on PDA (surface); (b) colony on PDA (bottom); (c)-(d) microconidia of F. proliferatum.
2.3.4 木贼镰孢
图5
图5
木贼镰孢的形态特征
(a) PDA平板上菌落正面；(b) PDA平板上菌落背面；(c)~(d) 大型分生孢子。
Fig.5
The morphological characteristics of F.equiseti
(a) colony on PDA (surface); (b) colony on PDA (bottom); (c)-(d) macroconidia of F. equiseti.
2.4 病原菌的分子鉴定
提取经形态学鉴定后10株代表性菌株的DNA，利用引物ITS1和ITS4对其进行rDNA-ITS区段基因的PCR扩增，菌株TX9-5和WL4-3均获得长度为561 bp的扩增片段，菌株JMSJ-28获得长度为533 bp的扩增片段，菌株WL4-1、HL0-19、WL4-3-2和TX10-1分别获得长度为519、518、545和545 bp的扩增片段。测序结果在NCBI进行BLAST比对，结果表明，菌株TX9-5和WL4-3的ITS序列均与登录号为OM025185.1和OM025184.1的麦根腐平脐蠕孢的相似性达100%，从系统发育树上看，这2株菌株与麦根腐平脐蠕孢（MT635282.1）遗传距离较近，位于同一分支（图6），说明2份样本的菌种鉴定结果均为平脐蠕孢属的麦根腐种（B. sorokiniana），隶属于半知菌亚门；菌株JMSJ-28的ITS序列与登录号为OR101701.1和OQ947370.1的层出镰孢的相似性达100%，从系统发育树上看出该菌株与层出镰孢（PP897823.1）遗传距离比较近，位于同一分支（图6b），说明测序样本为层出镰孢；菌株WL4-1和HL0-19的ITS序列均与登录号为OM106582.1和OQ673669.1的黑附球菌（Epicoccum nigrum）的相似性均达100%，菌株WL4-3-2和TX10-1的ITS序列均与登录号为OR900525.1和OR101701.1的链格孢属的相似性均达100%，结合形态学特征和rDNA-ITS序列分析表明4个样本为黑附球菌和链格孢属真菌。
图6
图6
试验菌株及近缘菌株的系统发育树
(a) 基于5.8S rDNA-ITS区基因序列构建的菌株TX9-5、WL4-3及近缘菌株的系统发育树；(b) 基于5.8S rDNA-ITS区基因序列构建的菌株JMSJ-28及近缘菌株的系统发育树；(c) 基于β-tubulin序列构建的菌株WL6-10、JS7-31、HL0-52及近缘菌株的系统发育树。
Fig.6
Phylogenetic tree of test strains and related strains
(a) phylogenetic tree of strains TX9-5, WL4-3 and related strains based on 5.8S rDNA-ITS genes sequences; (b) phylogenetic tree of strain JMSJ-28 and related strains based on 5.8S rDNA-ITS genes sequences; (c) phylogenetic tree of strains WL6-10, JS7-31, HL0-52 and related strains based on β-tubulin sequences.
利用引物ITS1和ITS4对3株镰孢菌属菌株（WL6-10、JS7-31和HL0-52）的DNA进行rDNA-ITS区段基因的PCR扩增后，分别获得长度为520、536和536 bp的扩增片段，经过测序和比对后，均只能鉴定到镰刀菌属（Fusarium）。为进一步确定其属种，利用引物bt2a和bt2b对其进行β-tubulin基因的PCR扩增，分别获得长度为409、331和319 bp的扩增片段，BLAST比对结果表明，菌株WL6-10、JS7-31和HL0-52的β-tubulin基因序列分别与木贼镰孢（登录号MT939667.1和MK373039.1）、燕麦镰孢（登录号OQ689643.1和KP674239.1）和燕麦镰孢（登录号OM984483.1和KY475586.1）的相似性达99%以上或100%，系统发育树表明菌株WL6-10与木贼镰孢（MT939667.1）聚为一簇，位于系统发育树的同一分支，说明测序的该样本为木贼镰孢。菌株JS7-31和HL0-52与燕麦镰孢（OM984483.1）聚为一簇，位于系统发育树的同一分支（图6c），表明测序的2个样本为燕麦镰孢。
2.5 菌株的致病性检测
接种30 d后，2株黑附球菌和2株链格孢属菌株接种的小麦均未出现发病症状；而其他6株菌株接种后小麦根茎部形成深褐色病斑，其中2株麦根腐平脐蠕孢接种的小麦发病症状最为明显，均符合小麦根腐病的发病特征。由表2病情指数测定结果可知，麦根腐平脐蠕孢的病情指数均高于其他真菌。其中，菌株TX9-5的病情指数最高，为62.2，与菌株WL4-3无显著性差异，但与其他菌株差异显著；燕麦镰孢HL0-52和JS7-31的病情指数无显著差异，二者与木贼镰孢WL6-10的病情指数也无显著差异，但与层出镰孢JMSJ-28差异显著，菌株JMSJ-28的病情指数最小，为24.1；2株黑附球菌和2株链格孢属菌株的病情指数均为0。对比不同菌株的接种效果（表2），接种麦根腐平脐蠕孢菌株处理的小麦发病率更高，显著高于其他菌株组别。接种菌株TX9-5和WL4-3的小麦发病率最高，均达100.0%；接种镰孢菌属菌株的小麦发病率较低，在50.0%~81.3%，其中层出镰孢JMSJ-28的发病率最低，木贼镰孢WL6-10的发病率最高；接种2株黑附球菌和2株链格孢属菌株的小麦发病率为0.0%。结果表明，菌株的病情指数与发病率基本呈正相关。黑附球菌（2株）和链格孢属（2株）菌株回接小麦后均不致病，接种后未观察到发病症状，且无法分离出与原接种菌一致的菌株，不满足柯赫氏法则，表明这2种菌并非小麦根腐病的病原菌。而对小麦进行麦根腐平脐蠕孢（2株）和镰孢菌属菌种（4株）的再接种处理后，按照1.2.1的方法重新分离，并依据1.2.2方法进行形态鉴定，能够得到与原接种菌一致的菌株，试验结果满足柯赫氏法则的所有条件，表明接种菌是小麦根腐病的致病菌。
表2 菌株的致病性测定结果
Table 2
| 菌株 Strain | 种类 Species | 发病率 Disease incidence (%) | 病情指数 Disease index |
|---|---|---|---|
| TX9-5 | 麦根腐平脐蠕孢 | 100.0 | 62.2±2.2a |
| WL4-3 | 麦根腐平脐蠕孢 | 100.0 | 57.8±2.2a |
| HL0-52 | 燕麦镰孢 | 78.6 | 37.8±3.0b |
| JS7-31 | 燕麦镰孢 | 66.7 | 35.6±3.9b |
| WL6-10 | 木贼镰孢 | 81.3 | 37.4±2.1b |
| JMSJ-28 | 层出镰孢 | 50.0 | 24.1±1.4c |
| WL4-1 | 黑附球菌 | 0.0 | 0.0 |
| HL0-19 | 黑附球菌 | 0.0 | 0.0 |
| WL4-3-2 | 链格孢属 | 0.0 | 0.0 |
| TX10-1 | 链格孢属 | 0.0 | 0.0 |
同列不同小写字母表示组间差异显著（P < 0.05）。
Different lowercase letters in the same column indicate significant differences among groups (P < 0.05).
3 讨论
3.1 病原菌分离情况
小麦根腐病的病原菌种类繁多，既可单独侵染小麦，也能复合侵染，且其组成因地域不同而存在显著差异。本研究通过菌株分离技术鉴定出4个真菌属种，其中，麦根腐平脐蠕孢和镰孢属真菌被证实为致病菌，而链格孢和黑附球菌未表现出致病性，这一结果与张德珍等[15]和曹桂香等[13]的研究结论相符，但在镰孢种类上存在差异。黑龙江省小麦根腐病病原菌的相关报道显示，早期研究[13]从病株中分离出黄色镰孢、燕麦镰孢和禾谷镰孢3种镰孢。而本研究借助病原菌分离技术，确定当地小麦根腐病的主要镰孢种群为燕麦镰孢、木贼镰孢和层出镰孢，其中木贼镰孢和层出镰孢首次在黑龙江省小麦根腐病病株上被发现。本研究表明链格孢和黑附球菌对小麦不具致病力，并非小麦根腐病的致病菌。然而，李冬梅等[28]曾指出，根腐蠕孢菌、丝核菌、全蚀菌、镰孢和链格孢菌等是小麦根病的主要致病病原；李伟等[29]也提出黑附球菌是引发小麦茎基褐腐病的病原菌。我国现有研究[1,7]显示，麦根腐平脐蠕孢的分离频率最高，是黑龙江、河北、山东和新疆等省区小麦根腐病的优势病原菌，本研究结果与之一致。黑龙江省不同地区小麦根腐病病原菌的种类和数量存在差异，这可能与当地的生态环境、耕作制度以及栽培条件等因素的不同有关。
3.2 病原菌鉴定
通过传统形态学鉴定，麦根腐平脐蠕孢与镰孢属真菌被认定为本研究中分离出的主要病原菌。为进一步提升鉴定准确性并明确其分类地位，考虑到ITS序列兼具保守性与序列多态性，在病原微生物分类鉴定方面效果良好[14]，本研究采用基于5.8S rDNA-ITS区段基因序列的分子生物学方法展开更精准的鉴定，最终确定2株麦根腐平脐蠕孢和1株层出镰孢，其形态学特征与分子鉴定结果相吻合。张德珍等[15]以及史聪聪[7]也采用形态学鉴定结合扩增ITS序列的分子鉴定方法，成功对小麦根腐病病原菌进行了鉴定。由于镰孢属种类极为丰富，形态多样且彼此间差异细微，其分类鉴定长期以来存在较大争议。仅依靠基于形态学构建的分类系统进行鉴定，准确度难以保证，在此情况下，分子生物学技术的重要性愈发凸显[27,30]。在已有的研究[31]中，β-tubulin基因在镰孢的分类鉴定方面更具优势，在镰孢属鉴定领域应用广泛；郭成等[32]借助β-tubulin基因成功鉴定了三线镰孢；雷娅红等[27]以β-tubulin作为候选基因，对分离得到的11种57株镰孢属真菌进行检测鉴定，并筛选出该属的DNA条形码。本研究中，另外3个待鉴定的镰孢属菌株，运用5.8S rDNA-ITS区段基因序列分子鉴定方法未能鉴定到种，利用β-tubulin基因展开鉴定，成功确定1株木贼镰孢和2株燕麦镰孢。
3.3 致病性测定
本研究结果证实，在所有参试菌株中，麦根腐平脐蠕孢的致病性最为突出，2株麦根腐平脐蠕孢菌株的发病率均高达100%，其致病力指标（涵盖发病率与病情指数）显著高于镰孢菌属菌株。这一发现与张德珍等[15]以及刘正坪等[12]早期的研究结论一致。基于对分离菌株数量的统计以及对典型菌株致病性的深入分析，能够明确判定麦根腐平脐蠕孢为黑龙江省小麦根腐病的优势致病菌。本研究从16个不同地点分离出的麦根腐平脐蠕孢菌株在颜色上存在明显差异。Jaiswal等[33]研究表明，麦根腐平脐蠕孢颜色越深其致病力越强；Chand等[34]却得出相反的结论，即颜色越浅致病力越强。本研究中菌株的来源和颜色是否会对麦根腐平脐蠕孢的致病力大小产生影响，以及影响的程度，仍有待进一步研究。本研究分离得到的3种镰孢菌属病原菌，不仅数量较少，而且致病性相对较弱，尽管其为黑龙江省小麦根腐病的病原菌，但并非优势病原菌。本研究结果为制定小麦根腐病的防治策略以及开展抗病品种培育工作提供了理论基础。
4 结论
从黑龙江省16个地点共分离纯化出6种真菌，获得432株菌株。形态学、分子生物学鉴定和致病性测定确定了小麦根腐病四大主要病原菌：优势种群为麦根腐平脐蠕孢（334株，占总分离量的77.31%），镰孢属菌群的3个亚种燕麦镰孢（24株）、木贼镰孢（12株）和层出镰孢（3株）。4种病原菌对克旱19号均具有致病性，其中麦根腐平脐蠕孢不仅导致更高的发病率，其病情指数也显示出显著优势，致病力显著强于3种镰孢菌属真菌。人工接种试验从发病植株中成功分离出与原始接种菌种一致的病原体，通过柯赫氏法进一步验证了其致病性。结果表明，麦根腐平脐蠕孢与3种镰孢均为黑龙江省小麦根腐病的主要致病因子，且前者在致病菌群中占据主导地位。
参考文献
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【目的】研究新疆小麦根腐病病原菌种类和生物学特性,为制定该病有效防控措施提供科学依据。【方法】采用组织分离法对新疆病株病原菌进行分离培养,选择不同地区的代表性菌株检测致病力,结合形态学及分子生物学方法鉴定病原菌种类,采用生长速率法测定主要生物学特性。【结果】各地代表菌株(KS1-3、YL26、TC30及ML26)均具有致病性;经鉴定该病病原菌为小麦根腐平脐蠕孢Bipolaris sorokiniana。PDA培养基最为适合菌菌株的生长,温度5~35℃、pH值4~10条件下均可生长,最适温度30℃,最适pH值7,对光照不敏感,最佳碳源为可溶性淀粉、蔗糖,最佳氮源为牛肉膏、蛋白胨。【结论】新疆小麦根腐病病原为麦根腐平脐蠕孢B. sorokiniana,其主要生物学物性与多数菌物相类似,较喜温喜光。
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分离鉴定小麦根腐病菌,并对其进行生物学特性测定,结果表明,小麦根腐病菌属于半知菌亚门平脐蠕孢属麦根腐平脐蠕孢(Bipolaris sorokiniana(Sacc.)Shoemakey).该菌生长的最适温度为30 ℃,最适pH值为7,最适培养基为PDA,60 ℃ min为致死温度.分生孢子在水滴中才能萌发,萌发的最适pH值为7,最适温度为2 ℃,在供试的营养液中,以土壤浸液中萌发率最高.
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内蒙古巴盟小麦根病种类、数量及分布
DOI:10.3321/j.issn:1000-7091.2001.02.024
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1997~1999年，通过巴盟5个旗（县）、20个乡、社的调查和1601份采集标样的室内病原菌分离、鉴定，结果表明：巴盟地区小麦根病的主要病原菌为全蚀病菌，其分离频率最高为59%；次要病原菌有黄色镰刀菌，禾谷镰刀菌，麦根腐德氏霉，丝核菌，交链孢菌等7种病原菌。全蚀病在5个旗（县）均有不同程度的分布、发生数量约占根病的80%~90%。
白三叶草镰刀菌根腐病病原鉴定及其生物学特性
DOI:10.11686/cyxb2024109
[本文引用: 1]
为确定新疆白三叶草根腐病的病原种类及生物学特性，本研究对新疆11个县（市）采集的有根腐症状的白三叶草进行了根部真菌的分离，分离到的真菌根据形态学和ITS、EF1-α和RPB2多基因序列鉴定，燕麦镰刀菌分离频率为51.69%、尖孢镰刀菌为17.42%、芬芳镰刀菌为4.50%，木贼镰刀菌为26.40%。致病性测定结果表明，4种镰刀菌对白三叶草根部均具有致病力，致病力强弱依次为尖孢镰刀菌>芬芳镰刀菌>木贼镰刀菌>燕麦镰刀菌。生物学特性结果表明，燕麦镰刀菌在15~25 ℃生长良好，其他3种镰刀菌最适菌丝生长温度均为25 ℃；4种镰刀菌在pH为7~9时菌丝生长良好，且在不同光照条件下菌丝生长无显著差异；尖孢镰刀菌和燕麦镰刀菌最适菌丝生长培养基和碳源均为马铃薯葡萄糖琼脂培养基（PDA）和菊糖，芬芳镰刀菌和木贼镰刀菌最适菌丝生长培养基均为查氏培养基（Czapek），对多元醇类碳源利用效果较好；燕麦镰刀菌和木贼镰刀菌最适菌丝生长氮源均为蛋白胨，其他2种病原菌均为牛肉膏。4种镰刀菌在温度25~30 ℃、pH为6~8产孢较好；不同光照条件下，除尖孢镰刀菌和芬芳镰刀菌在12 h光暗交替条件下产孢明显增多，其他各菌种产孢无显著差异；尖孢镰刀菌和芬芳镰刀菌最适产孢培养基均为马铃薯蔗糖琼脂培养基，燕麦镰刀菌和木贼镰刀菌分别为燕麦片琼脂培养基（OA）、玉米粉琼脂培养基（CMA）；燕麦镰刀菌、尖孢镰刀菌、芬芳镰刀菌和木贼镰刀菌最适产孢碳源分别为山梨醇、葡萄糖、麦芽糖、可溶性淀粉，前两者病原菌最适产孢氮源均为硝酸钾，后二者均为酵母浸粉。尖孢镰刀菌和芬芳镰刀菌致死温度为64 ℃ 10 min，燕麦镰刀菌和木贼镰刀菌均为55 ℃ 10 min。除尖孢镰刀菌外，其他3种病菌均为白三叶草上的首次发现，系为白三叶草新病原。
青贮玉米来源镰刀菌的分离鉴定及其致病性分析
Resolving Fusarium: current status of the genus
DOI:10.1146/phyto.2019.57.issue-1 URL [本文引用: 1]
Accurate and practical identification of 20 Fusarium species by seven-locus sequence analysis and reverse line blot hybridization, and an in vitro antifungal susceptibility study
DOI:10.1128/JCM.02415-10
PMID:21389150
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Eleven reference and 25 clinical isolates of Fusarium were subject to multilocus DNA sequence analysis to determine the species and haplotypes of the fusarial isolates from Beijing and Shandong, China. Seven loci were analyzed: the translation elongation factor 1 alpha gene (EF-1α); the nuclear rRNA internal transcribed spacer (ITS), large subunit (LSU), and intergenic spacer (IGS) regions; the second largest subunit of the RNA polymerase gene (RPB2); the calmodulin gene (CAM); and the mitochondrial small subunit (mtSSU) rRNA gene. We also evaluated an IGS-targeted PCR/reverse line blot (RLB) assay for species/haplotype identification of Fusarium. Twenty Fusarium species and seven species complexes were identified. Of 25 clinical isolates (10 species), the Gibberella (Fusarium) fujikuroi species complex was the commonest (40%) and was followed by the Fusarium solani species complex (FSSC) (36%) and the F. incarnatum-F. equiseti species complex (12%). Six FSSC isolates were identified to the species level as FSSC-3+4, and three as FSSC-5. Twenty-nine IGS, 27 EF-1α, 26 RPB2, 24 CAM, 18 ITS, 19 LSU, and 18 mtSSU haplotypes were identified; 29 were unique, and haplotypes for 24 clinical strains were novel. By parsimony informative character analysis, the IGS locus was the most phylogenetically informative, and the rRNA gene regions were the least. Results by RLB were concordant with multilocus sequence analysis for all isolates. Amphotericin B was the most active drug against all species. Voriconazole MICs were high (>8 μg/ml) for 15 (42%) isolates, including FSSC. Analysis of larger numbers of isolates is required to determine the clinical utility of the seven-locus sequence analysis and RLB assay in species classification of fusaria.
Identification of molecular marker and aggressiveness for different groups of Bipolaris sorokiniana isolates causing spot blotch disease in wheat (Triticum aestivum L.)
DOI:10.1007/s00284-007-0035-z
PMID:17647080
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One hundred fifty-five isolates of Bipolaris sorokiniana of wheat were studied for their morphopathological characterization. These isolates were grouped in five categories--black, brown/dull black, gray cottony growth, dull white/greenish black, and white--on the basis of their growth pattern. The frequency of the black suppressed type was maximum (45.63%), whereas the white isolate displayed lowest frequency (6.96%) in the natural population. Twenty RAPD (random amplified polymorphic DNA) primers were used to observe the variability among the identified groups of B. sorokininana. From each group, eight random isolates were investigated. A total of 143 bands were amplified, out of which 107 (74.83%) were polymorphic and 36 (25.17%) were monomorphic. On an average, the total numbers of bands generated per primer were 7.15, of which 5.35 and 1.80 were polymorphic and monomorphic, respectively. Dendrograms based on molecular polymorphism unveiled a considerable amount of diversity among the isolates. Specific DNA bands were identified for selected isolates. The distinct markers appeared to be potential enough to be employed as genetic fingerprints for future strain identification and classification. The study indicated that the RAPD primers provide an easy, rapid, and simple technique for the preliminary assessment of genetic diversity among the fungal isolates.
Role of melanin in release of extracellular enzymes and selection of aggressive isolates of Bipolaris sorokiniana in barley
DOI:10.1007/s00284-014-0559-y URL [本文引用: 1]
