西兰花(
Brassica oleracea L.)原产于意大利,属于十字花科
Brassica属[1]。它是一种营养丰富的蔬菜,含有大量的蛋白质、膳食纤维和必需的微量营养素[2]。由于其对多种土壤类型的强适应性,这种蔬菜在中国和美国等国家被广泛种植[3]、[4]。全球西兰花的产量持续增长,到2020年已超过2750万吨,凸显了其作为主要作物的重要性。中国是最大的生产国,占总产量的39%以上(
https://www.fao.org)。随着西兰花种植面积的不断扩大,病害的发生率也日益突出,成为该行业发展的主要制约因素[5]。
叶斑病是影响十字花科植物最常见的病害,对全球西兰花生产构成了严重威胁[6]、[7]。近年来,西兰花的种植面积稳步增加。各种叶部病害的发生与密集种植方式(包括连续种植和短周期轮作)、高种植密度(每公顷52,995-99,645株幼苗)以及不良的空气流通和频繁降雨等环境因素有关。这些病害包括由Peronospora parasitica引起的十字花霜霉病、由A. brassicae和A. brassicicola引起的链格孢黑斑病、由Sclerotinia sclerotiorum引起的核盘菌病、由Botrytis cinerea引起的灰霉病、由Xanthomonas campestris pv. campestris引起的黑腐病,以及由 Brassica 黄化病毒、芜菁花叶病毒和黄瓜花叶病毒引起的病毒性疾病[7]、[8]、[9]、[10]、[11]、[12]、[13]、[14]、[15]、[16]。导致西兰花叶斑病的病原体种类繁多且复杂,给田间管理带来了很大挑战。
Alternaria属真菌是全球主要的植物病原体,会对多种作物造成严重损失[17]。由Alternaria属引起的黑斑病对全球十字花科作物的健康构成巨大威胁[7]。例如,A. brassicicola和A. brassicae是影响十字花科植物的主要致病真菌。虽然这两种真菌都能感染十字花科作物,但A. brassicae的主要寄主是油料Brassica属植物,而A. brassicicola主要感染蔬菜Brassica属植物[18]、[19]。先前的研究报道A. brassicicola和A. brassicae是导致西兰花叶斑病的病原菌,其中A. brassicicola更为常见[7]、[20]。
近年来,由Alternaria属引起的病害在全球范围内变得越来越严重,不仅影响十字花科作物,还影响其他多种植物。这些病害通常与新出现的寄主-病原体组合或极端气候条件(如高温和高湿度环境)有关。例如,有研究报道Alternaria属真菌是葡萄(Vitis vinifera)叶斑病、石榴(Punica granatum)黑斑病和大豆(Glycine max)叶斑病的重要致病菌。此外,在多种观赏植物中也观察到了严重的Alternaria叶斑病和植株腐烂现象[21]、[22]、[23]、[24]。这种全球范围内Alternaria相关病害的增加凸显了准确快速进行物种鉴定的紧迫性,因为不同的Alternaria物种在致病性、寄主范围和杀菌剂敏感性方面可能存在显著差异。因此,明确特定作物(如西兰花)上的Alternaria物种组成对于理解疾病流行病学、评估潜在风险和制定有效的可持续病害管理策略至关重要。
本研究的主要目的是分离并鉴定与病叶相关的病原体。具体而言,研究目标包括:(1)从有症状的西兰花叶片组织中分离真菌病原体;(2)根据形态特征和多位点系统发育分析准确鉴定这些真菌;(3)评估它们在离体叶片和整株西兰花上的致病性。