植保所科研人员在葡萄枝干病害发生的生态机制方面取得进展

发布时间：2023年04月07日 15:40　　浏览次数：334

2023年4月4日，我所植病研究室在英国环境科学与生态学领域Q1区期刊Environmental Microbiome (IF=7.4)在线发表了题为“Belowground microbiota analysis indicates that Fusarium spp. exacerbate grapevine trunk disease”的研究论文。该研究通过微生物组分析明确了葡萄枝干病害（Grapevine Trunk Diseases, GTDs）的发生与其根系真菌组群落结构相关，所检测镰刀菌物种作为“帮凶”，可导致并加剧GTDs的发生，从生态角度解析了GTDs的发病机理，为GTDs的防控奠定基础。

 

GTDs是世界范围内极具破坏性的多病原真菌性病害，具有症状复杂且症状表现与葡萄树体状态、外界环境因素密切相关的特点，防控十分困难。植物根际微生物组是指定殖在植物根内及其周围的微生物群，对于植物的营养吸收、生长发育和环境适应至关重要，被誉为植物的第二基因组，通过调控植物根际微生物组或能为植物抵御病原菌前线加筑“二道防线”。为了明确GTDs的发生是否与其根系微生物组群落结构有关，研究人员连续两年采集了葡萄园中相邻的有、无枝干病害症状树体样本，包括根组织、根际土和外围土，通过ITS测序及分析，比较不用采样年份、不同根系分区以及是否有枝干病害症状样本间的真菌群落结构差异，结果显示以上三种因素对葡萄根系真菌群落结构均产生显著影响，且主要体现在根组织和根际土中。当比较有、无枝干病害样本时，发现已知枝干病害病原菌的相对丰度在两类样本中无显著差异，甚至在后者中呈现更高丰度，说明GTDs的发生与GTDs病原菌的相对丰度无明显相关性。与无症状样本相比，有症状样本中富集了多种镰刀菌，镰刀菌属真菌的许多种是重要的植物土传病害病原菌。通过对葡萄根系样本的真菌分离、培养和鉴定，挑选5株镰刀菌代表菌株（Fusarium sp.）进行致病性检测，发现所检测镰刀菌菌株本身可以导致温室培养的两年生葡萄发病，引起根部腐烂、枝干部位形成黑褐色病斑，这些症状和由GTDs病原菌Dactylonectria macrodidyma引起的症状相似。当将镰刀菌代表菌株与Dactylonectria macrodidyma共接种时，这些菌株会加剧GTDs的发生。

镰刀菌在有枝干病害症状样本中富集

李永华博士为论文第一作者，燕继晔研究员为论文通讯作者。李兴红研究员、张玮副研究员、王慧博士、彭军波博士、王训成副研究员、联合培养研究生张娇参加了该研究。该研究得到了北京市农林科学院杰出科学家项目（JKZX202204）和国家葡萄产业技术体系项目（CARS-29）的资助。

全文链接：https://environmentalmicrobiome.biomedcentral.com/articles/10.1186/s40793-023-00490-0