甘肃省当归霜霉病病原鉴定

doi:10.11686/cyxb2023257

摘要/Abstract

摘要：

为明确引起兰州市榆中县当归霜霉病的病原菌并为该病害的田间诊断和防治提供理论依据，本研究通过田间病害症状识别、病原显微形态的观察与记录，初步鉴定病原菌种类；收集病株上病原菌的菌丝，提取DNA，扩增28S rDNA D1/D2区序列和线粒体DNA（mtDNA）基因cytochrome c oxidase subunit Ⅱ（cox2）序列并进行测序，根据测序结果分别构建系统发育树分析病原菌种类。经调查，该病害主要危害叶片，初发病时叶正面表现为不规则褪绿斑，斑点后有白色霜状霉层，后褪绿斑逐渐变为褐色枯死斑，严重时整株死亡；显微观察到的病原菌孢囊梗及孢子囊与已有资料中的当归轴霜霉形态一致；序列比对得出病原菌的28S rDNA D1/D2区序列与轴霜霉属Plasmopara pimpinellae HV 634同源性达99.87%，cox2基因序列与轴霜霉属P. pimpinellae TCM-155同源性达100%；系统发育树显示，侵染伞形科植物的轴霜霉属菌种聚在一个分支，亲缘关系密切，与侵染其他不同科寄主植物的轴霜霉亲缘关系较远。28S rDNA D1/D2区序列和cox2基因序列分子鉴定结果一致，均显示与轴霜霉属P. pimpinellae亲缘关系最近，其寄主与当归都是伞形科植物，结合形态学鉴定，确认当归霜霉病的病原菌为Plasmopara angelicae；本研究系国内当归霜霉病病原菌首次系统报道。

关键词: 当归, 霜霉病, 形态学特征, 系统发育关系, 当归轴霜霉

Abstract:

The aim of this work was to identify the pathogen causing downy mildew in Angelica sinensis in Yuzhong County， Lanzhou City， to provide a theoretical basis for field diagnosis and control of the disease. The pathogen was preliminarily identified by recording disease symptoms and by observing its morphology under a microscope. Hyphae were collected from diseased plants and the DNA was extracted. The 28S rDNA D1/D2 region and the mitochondrial DNA （mtDNA） gene cytochrome c oxidase subunit II （cox2） were sequenced， and phylogenetic trees were constructed based on the sequencing results. The disease primarily affected the leaves. At the onset of the disease， irregular chlorotic spots appeared on the front side of the leaves， followed by the development of a frosty white mildew layer. Eventually， the chlorotic spots became brown dead spots， and in severe cases， the entire plant died. The morphology of the sporangiophores and sporangia were consistent with those of Plasmopara angelicae. The 28S rDNA D1/D2 region displayed 99.87% sequence similarity to that of Plasmopara pimpinellae HV 634， while the cox2 gene exhibited 100% sequence similarity to that of P. pimpinellae TCM-155. Phylogenetic analysis revealed that the Plasmopara species infecting Apiaceae plants were clustered together and were more distantly related to Plasmopara species infecting host plants from different families. Molecular identification based on the 28S rDNA D1/D2 region sequence and cox2 gene sequence corroborated the close relationship between the pathogen and P. pimpinellae that parasitizes members of the Apiaceae. Additionally， morphological identification confirmed the downy mildew on A. sinensis as P. angelicae， consistent with the membership of A. sinensis in the Apiaceae family. This study is the first comprehensive report on the pathogen responsible for downy mildew in A. sinensis in China.

Key words: Angelica sinensis, downy mildew, morphological characteristic, phylogenetic relationship, Plasmopara angelicae

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图/表 7

参考文献 23

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病原物 Organism	菌株 Strain	GenBank 登录号 GenBank ID	同源性 Percent identity （%）	寄主 Host
Plasmopara pimpinellae	HV 634	AY035519.2	99.87	茴芹Pimpinella major
Plasmopara pastinacae	HV1090	AY250157.1	99.70	欧防风Pastinaca sativa
Plasmopara peucedani	AR277	AY250154.1	99.70	牛奶欧芹Peucedanum palustre
当归轴霜霉P. angelicae	AR198	AY250153.1	99.70	川姜活/林当归Angelica sylvestris
Plasmopara meifoeniculi	AR284	AY250160.1	99.56	欧香叶芹Meum athamanticum
当归轴霜霉P. angelicae	AR410	AY250159.1	99.26	欧白芷Angelica archangelica
葡萄生单轴霉Plasmopara viticola	AR 160	AY035524.2	95.65	葡萄Vitis vinifera
致密单轴霉Plasmopara densa	H. Voglmayr H.V.2232 （WU）	EF553464.1	95.62	鼻花Rhinanthus alectorolophus
葡萄生单轴霉P. viticola	UASWS SG1	EF426546.1	95.55	葡萄V. vinifera
老鹳草单轴霉Plasmopara geranii	PA5	DQ148397.1	95.28	斑点老鹳草Geranium maculatum
Plasmopara euphrasiae	E. Vitek E301 （WU）	EF553467.1	94.96	明目草Euphrasia rostkoviana
P. euphrasiae	2226 M. Zamfir s.n. （WU）	EF553465.1	94.96	小米草Euphrasia stricta
凤仙单轴霉Plasmopara obducens	Beidou2	KC905621.1	94.88	苏丹凤仙花Impatiens walleriana
南方轴霜霉Plasmopara australis	2876	KT159461.1	94.39	丝瓜Luffa cylindrica
霍尔斯单轴霉Plasmopara halstedii	RDM_TC14	KP164999.1	93.75	全缘金光菊Rudbeckia fulgida
莴苣盘梗霉B. lactucae	AR357	AY250143.1	/	野莴苣Lactuca serriola

病原物 Organism	菌株 Strain	GenBank 登录号 GenBank ID	同源性 Percent identity （%）	寄主 Host
Plasmopara pimpinellae	HV 634	AY035519.2	99.87	茴芹Pimpinella major
Plasmopara pastinacae	HV1090	AY250157.1	99.70	欧防风Pastinaca sativa
Plasmopara peucedani	AR277	AY250154.1	99.70	牛奶欧芹Peucedanum palustre
当归轴霜霉P. angelicae	AR198	AY250153.1	99.70	川姜活/林当归Angelica sylvestris
Plasmopara meifoeniculi	AR284	AY250160.1	99.56	欧香叶芹Meum athamanticum
当归轴霜霉P. angelicae	AR410	AY250159.1	99.26	欧白芷Angelica archangelica
葡萄生单轴霉Plasmopara viticola	AR 160	AY035524.2	95.65	葡萄Vitis vinifera
致密单轴霉Plasmopara densa	H. Voglmayr H.V.2232 （WU）	EF553464.1	95.62	鼻花Rhinanthus alectorolophus
葡萄生单轴霉P. viticola	UASWS SG1	EF426546.1	95.55	葡萄V. vinifera
老鹳草单轴霉Plasmopara geranii	PA5	DQ148397.1	95.28	斑点老鹳草Geranium maculatum
Plasmopara euphrasiae	E. Vitek E301 （WU）	EF553467.1	94.96	明目草Euphrasia rostkoviana
P. euphrasiae	2226 M. Zamfir s.n. （WU）	EF553465.1	94.96	小米草Euphrasia stricta
凤仙单轴霉Plasmopara obducens	Beidou2	KC905621.1	94.88	苏丹凤仙花Impatiens walleriana
南方轴霜霉Plasmopara australis	2876	KT159461.1	94.39	丝瓜Luffa cylindrica
霍尔斯单轴霉Plasmopara halstedii	RDM_TC14	KP164999.1	93.75	全缘金光菊Rudbeckia fulgida
莴苣盘梗霉B. lactucae	AR357	AY250143.1	/	野莴苣Lactuca serriola

病原物 Organism	菌株 Strain	GenBank 登录号 GenBank ID	同源性 Percent identity （%）	寄主 Host
P. pimpinellae	TCM-155	KY887664.1	100.00	防风Saposhnikovia divaricata
P. pimpinellae	HV 660	HM628740.1	96.72	虎耳草茴芹Pimpinella saxifraga
蟛蜞菊单轴霉Plasmopara sphagneticolae	BRIP 61010	KM085175.1	85.10	南美蟛蜞菊Sphagneticola trilobata
苍耳轴霜霉Plasmopara angustiterminalis	MT X03A1	EU826097.1	85.10	苍耳属Xanthium sp.
葡萄生单轴霉P. viticola	Cpla3	KT944077.1	84.94	葡萄V. vinifera
雪白轴霜霉Plasmopara nivea	HOH HUH 586	HM628761.1	/	羊草芹Aegopodium podagraria
霍尔斯单轴霉P. halstedii	KUS-F 18911	EU743813.1	/	向日葵Helianthus annuus
Plasmopara baudysii	HV 571	EU826098.1	/	天山泽芹Berula erecta
菊生单轴霉Plasmopara sphagneticolae	BPI 919166	MT292790.1	/	卤地菊Melanthera integrifolia
Plasmopara majewskii	DAR 69721	HM628759.1	/	蓝目菊属Arctotis sp.
葡萄生单轴霉P. viticola	U375	HM628755.1	/	河岸葡萄Vitis riparia
苍耳轴霜霉P. angustiterminalis	HOH HUH 674	HM628742.1	/	苍耳Xanthium strumarium
Pe. lepigoni	1157	KP330661.1	/	红牛漆姑草Spergularia rubra
Pe. polycarpi	HVF32.2	KP330620.1	/	多荚草Polycarpon diphyllum

病原物 Organism	菌株 Strain	GenBank 登录号 GenBank ID	同源性 Percent identity （%）	寄主 Host
P. pimpinellae	TCM-155	KY887664.1	100.00	防风Saposhnikovia divaricata
P. pimpinellae	HV 660	HM628740.1	96.72	虎耳草茴芹Pimpinella saxifraga
蟛蜞菊单轴霉Plasmopara sphagneticolae	BRIP 61010	KM085175.1	85.10	南美蟛蜞菊Sphagneticola trilobata
苍耳轴霜霉Plasmopara angustiterminalis	MT X03A1	EU826097.1	85.10	苍耳属Xanthium sp.
葡萄生单轴霉P. viticola	Cpla3	KT944077.1	84.94	葡萄V. vinifera
雪白轴霜霉Plasmopara nivea	HOH HUH 586	HM628761.1	/	羊草芹Aegopodium podagraria
霍尔斯单轴霉P. halstedii	KUS-F 18911	EU743813.1	/	向日葵Helianthus annuus
Plasmopara baudysii	HV 571	EU826098.1	/	天山泽芹Berula erecta
菊生单轴霉Plasmopara sphagneticolae	BPI 919166	MT292790.1	/	卤地菊Melanthera integrifolia
Plasmopara majewskii	DAR 69721	HM628759.1	/	蓝目菊属Arctotis sp.
葡萄生单轴霉P. viticola	U375	HM628755.1	/	河岸葡萄Vitis riparia
苍耳轴霜霉P. angustiterminalis	HOH HUH 674	HM628742.1	/	苍耳Xanthium strumarium
Pe. lepigoni	1157	KP330661.1	/	红牛漆姑草Spergularia rubra
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