两种甘蔗梢腐病病原分子检测技术体系的建立及应用

作     者：李婕 李银煳 普家荣 张荣跃 单红丽 李文凤 王晓燕 普金安 黄应昆 LI Jie;LI Yin-Hu;PU Jia-Rong;ZHANG Rong-Yue;SHAN Hong-Li;LI Wen-Feng;WANG Xiao-Yan;PU Jin-An;HUANG Ying-Kun

作者机构：云南省农业科学院甘蔗研究所/云南省甘蔗遗传改良重点实验室 新平县经济作物工作站 

出 版 物：《农业生物技术学报》 (Journal of Agricultural Biotechnology)

年 卷 期：2022年第30卷第6期

页      面：1210-1218页

核心收录：

学科分类：09[农学] 0904[农学-植物保护] 090401[农学-植物病理学] 090402[农学-农业昆虫与害虫防治] 

基　　金：财政部和农业农村部国家现代农业产业技术体系专项(CARS-170303) “云岭产业技术领军人才”培养项目(2018LJRC56) 云南省现代农业产业技术体系建设专项(YNGZTX-4-92) 

主　　题：甘蔗梢腐病 拟轮枝镰孢 层出镰孢 系统进化分析 

摘      要：甘蔗(Saccharum officinarum)是我国最重要的糖料作物，甘蔗梢腐病(Pokkah boeng)对我国蔗糖产业高质量发展带来严重威胁。本研究基于甘蔗梢腐病主要病原菌拟轮枝镰孢(Fusarium verticillioides)和层出镰孢(Fusarium proliferatum)的核糖体DNA内转录间隔区(nuclear ribosomal DNA internal transcribed spacer, rDNA-ITS)序列分别设计了特异性引物，并对采自云南省不同蔗区不同主栽品种上的117份典型甘蔗梢腐病样品进行了PCR分子检测，明确了该区域这2种甘蔗梢腐病主要病原菌的发生情况。结果表明，引物Fp-F3/Fp-R3可从拟轮枝镰孢菌及其侵染甘蔗中扩增出400 bp的特异性片段，而其他甘蔗病害病原菌均未扩增出此片段，该引物最低能检测到的拟轮枝镰孢菌DNA浓度为30 pg/μL；引物Fp-F4/Fp-R4可从层出镰孢菌及其侵染甘蔗中扩增出362 bp的特异性片段，而其他甘蔗病害病原菌均未扩增出此片段，该引物最低能检测到的层出镰孢菌DNA浓度为300 pg/μL。117份样品中有112份样品检出拟轮枝镰孢菌，阳性检出率为95.7%；有103份样品检出层出镰孢菌，阳性检出率为88%；有103份样品为拟轮枝镰孢菌和层出镰孢菌复合侵染，复合侵染率为88%；另有5份样品均未检测出这2种病原菌，可能为其他种引起的甘蔗梢腐病。分别选取不同蔗区不同主栽甘蔗品种上的23个拟轮枝镰孢菌和19个层出镰孢菌的PCR扩增产物进行测序，结果显示，拟轮枝镰孢菌和层出镰孢菌扩增产物序列分别与拟轮枝镰孢菌(GenBank No. KU508286)和层出镰孢菌(GenBank No. MK252904)序列相似性高达99.45%～100%和99.26%～100%。挑取部分序列构建系统发育树，系统发育分析显示测序序列分属于拟轮枝镰孢菌组和层出镰孢菌组。结果表明，本研究建立的检测体系能够准确、快速的检测拟轮枝镰孢菌和层出镰孢菌，云南不同蔗区不同主栽品种轮枝镰孢菌和层出镰孢菌检出率均较高，为云南甘蔗梢腐病重要病原，且复合侵染现象较普遍，其中普洱、临沧、红河和玉溪蔗区拟轮枝镰孢菌为优势种，但层出镰孢菌检出率也较高，且存在其他种。本研究为甘蔗梢腐病病害早期诊断和及时防控提供技术支撑和实践依据。