首次报道镰刀菌（Fusarium falciforme）作为辣椒（Capsicum annuum L.）萎蔫病的病原体

Neha Singh|K.B. Rakholiya|Basavaraj A. Dodmani|Ankit Kumar Sinha|Amrita Das

印度农业研究学院（ICAR）植物病理学系，新德里-110012

摘要

辣椒（Capsicum annuum L.）是全球广泛种植的茄科作物之一。由Fusarium引起的萎蔫病已成为茄科作物的主要问题。Fusarium菌种在受影响的辣椒种植区尤为普遍，导致产量减少10–80%。在这项研究中，从古吉拉特邦Valsad地区的田间收集了出现萎蔫症状的辣椒植株。这些植株表现出叶片逐渐变黄、向内卷曲并最终变褐变脆、茎部偶尔萎蔫并干燥以及茎基部出现变色和生长受阻的症状。从有症状的根部组织中分离出了致病菌。分离出的病原菌形成了白色绒毛状菌落，随后逐渐变为粉红色并带有深棕色色素沉着，同时产生了微分生孢子、大分生孢子和厚垣孢子，确认其为Fusarium菌种。致病性测试证实，所有分离株均能再现调查区域内辣椒植株上观察到的症状，支持了科赫法则（Koch’s postulates）。对具有较强致病性的分离株进行了进一步分析，采用了针对TEF-1α和RPB2基因区域的分子方法。测序数据显示，这些分离株与NCBI数据库中的现有序列具有99-100%的相似性，确认其为Fusarium falciforme。基于最大似然法（Maximum Likelihood method）的系统发育分析将此分离株归类为Fusarium solani菌种复合群（FSSC），这一结果得到了自助法（bootstrap values）的支持。本研究首次记录了印度辣椒中与F. falciforme相关的Fusarium萎蔫病。

引言

辣椒（Capsicum spp.）作为茄科植物的重要成员，因其生物活性化合物（尤其是辣椒素）以及必需的维生素A、C和E而备受重视（Zhuang et al., 2012）。印度是全球最大的辣椒生产和出口国，占全球辣椒出口量的近25%（Alston et al., 2009）。然而，农业生产受到病原体的严重制约，真菌病害导致了超过40%的感染案例。其中，辣椒萎蔫病是影响辣椒生产的最严重病害之一，会导致产量大幅下降（Bai et al., 2018），具体损失程度取决于品种和气候条件。多种Fusarium菌种（如F. oxysporum、F. solani、F. moniliforme和F. pallidoroseum）已被确认为印度辣椒种植区的致病因子。在印度，F. oxysporum和F. solani是最主要的致病菌种（Tembhurne et al., 2017）。传统上，Fusarium菌种的鉴定基于其形态特征，包括微分生孢子和大分生孢子的形状、大小和色素沉着以及菌落特性（Hami et al., 2021）。虽然这些表型特征为病原体鉴定提供了基础，但分子技术提供了更精确的方法。通过对保守基因组区域（如翻译延伸因子1-α（TEF-1α）和RNA聚合酶II（RPB2）基因）进行测序，已成为确定Fusarium菌种级别的最可靠方法。在古吉拉特邦Valsad地区，25–30%的GVC 101品种辣椒植株出现了典型的萎蔫症状，包括叶片变黄、向内卷曲和最终整株萎蔫。鉴于该地区萎蔫病的高发率，进行了深入的病原体研究，以制定有效的病害管理策略。

章节摘录

病原体的采样与分离

在古吉拉特邦Valsad地区的不同农户田地里调查了表现出典型萎蔫症状的辣椒植株，并通过随机采样方法收集了15份有症状的根部组织（表1，图1）。将有症状的根部组织清洗、表面消毒后，将其内部部分接种在马铃薯葡萄糖琼脂（PDA）培养基上，然后在27 ± 1 °C下培养10天。从具有类似Fusarium菌落形态的菌落中选取活跃生长的菌丝尖端进行进一步分析

从有症状的植物样本中获得了10个纯真菌分离株。为确保代表性，这些分离株来自不同的样本。分离出的菌株在7–8天内迅速生长，形成白色棉絮状气生菌丝，覆盖整个培养皿。菌落边缘形态多样，从光滑到不规则不等，菌丝质地介于平面状和絮状之间（图2）。最初，菌落是无色的

Fusarium萎蔫病被认为是辣椒生产的主要限制因素。本研究调查了古吉拉特邦的辣椒种植区，并收集了出现萎蔫症状的植株。从这些植株中分离出的10个菌株被鉴定为Fusarium菌种，这与先前在其他作物上的研究结果一致（Pandian et al., 2022; Xu et al., 2023）。致病性测试表明，所有分离株均能在辣椒植株上引发萎蔫症状

Ankit Kumar Sinha：数据可视化、正式分析。Amrita Das：撰写、审稿与编辑、验证、监督。Basavaraj A Dodmani：方法学设计、实验研究、正式分析。Neha Singh：初稿撰写、方法学设计、实验研究、正式分析。K. B. Rakholiya：监督、正式分析、数据整理、概念构思

O’Donnell et al., 2022; Singh and Singh, 1998.

测序数据可在NCBI数据库中获取。如需数据，可另行申请。

本文使用了Grammarly工具来校正英文语言。

√ 作者声明以下可能被视为潜在利益冲突的财务利益或个人关系：作者声明他们没有已知的可能影响本文研究的财务利益或个人关系。

作者感谢印度农业研究学院（ICAR）-IARI的植物病理学系以及印度政府的农业研究与教育部门（DARE）提供的宝贵支持。