首次报道华中地区嗜水小核菌(Sclerotium hydrophilum)侵染菱(Trapa natans L.)

【作者】 杨绍丽； 傅世英； 李倩； 周利琳； 李双梅； 匡晶； 王攀； 张静； 蔡翔；

【机构】 武汉市农业科学院蔬菜研究所； 华中农业大学；

【摘要】 菱为菱科菱属一年生水生草本植物,别名菱角、龙角等,在世界范围内广泛分布,中国长江流域是菱角的起源地之一。因其果实含有丰富的淀粉与药用物质,在中国长江流域作为水生蔬菜广泛种植。2021年6月,在国家水生蔬菜种质资源圃(武汉),调查发现大面积菱角出现焦枯症状,部分叶片表面出现大量白色菌丝以及褐色到黑色的菌核,与Sclerotium rolfsii引起的白绢病症状一致,田间发病率接近70%,损失约50%。还有部分叶片发黑,叶柄处出现大量小型菌核(其大小为大菌核的1/3～1/2)。为鉴定致病菌,我们采集了243个菌核样本,分离出129个分离物,除具有明显S.rolfsii特征的菌株外,另发现21个分离物的菌核明显小于S.rolfsii。将这些分离物置于PDA下培养,会产生大量蓬松的白色气生菌丝,菌丝宽度为3～6μm,菌丝的最适生长温度为25～30℃,平均生长速度10 mm/d,5 d后出现白色至浅褐色菌核,10～14 d后全部变黑。菌核直径为0.225～0.506 mm,平均值为0.356 mm (n=50),部分分离物还会产生浅褐色色素。这些生物学特性与前人报道的S.hydrophilum特征类似。课题组还提取了代表菌株221和238的基因组DNA,采用通用引物ITS1/ITS4对转录间隔区(ITS)进行PCR扩增,所获得的扩增片段序列相同。经BLAST比对后发现,221的ITS序列(登录号为OR512512)与嗜水小核菌菌株Msh6(FJ595946)的同源性达99.84%,采用邻接法进行系统进化树分析发现221与S.hydrophilum聚为一支,与其余Sclerotium明显分开。根据形态和分子方面的研究,鉴定该病原菌为S.hydrophilum。取湖北省地方品种嘉鱼菱完整菱盘放在装有水的盆里,在水中撒50粒菌核,覆膜保湿3d,对照则不接种菌核,各处理均设4次重复,试验重复2遍。7 d后接种处理菱盘心叶上开始出现黑褐色病斑,15 d后大部分叶柄呈现黑褐色病斑,部分叶柄处形成白色到黑色的小菌核,对照则保持健康。从接种植株的病变部位重新分离致病菌,得到与接种致病菌相同的病菌,至此已完成科赫法则验证。这是首次在华中地区报道S.hydrophilum可以侵染菱角。由S.rolfsii导致的白绢病是造成菱角减产的主要病害,S.hydrophilum与S.rolfsii的混合侵染可能加速菱角植株死亡,为菱角病害的有效防治提供了有价值的信息。更多还原