北京市农林科学院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

导语：北京市农林科学院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

4月4日，北京市农林科学院植保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。

来源：北京市农林科学院植保所