擬莖點霉屬及其病害研究進展

李雪光，潘鳳娟，宋 潔，許艷麗*

（1.東北農業大學，哈爾濱 150030；2.中國科學院東北地理與農業生態研究所，哈爾濱 150081）

擬莖點霉屬及其病害研究進展

李雪光1,2，潘鳳娟2，宋 潔1,2，許艷麗2*

（1.東北農業大學，哈爾濱 150030；2.中國科學院東北地理與農業生態研究所，哈爾濱 150081）

擬莖點霉屬真菌既是重要的植物病原，引起多種病害，又是植物的一種內生真菌，與植物相互作用。對擬莖點霉屬形態特征、分類地位、寄主、危害、生物學特性、寄生性、鑒定方法和病害防治等最新研究進展進行綜述，并指出存在問題和今后的研究方向，為擬莖點霉屬的進一步研究提供了參考。

擬莖點霉屬；生物學特性；寄生性；鑒定方法

擬莖點霉屬（[Phomopsis（Sacc.）Bubak）]是半知菌亞門、腔孢綱、球殼孢目中的一個重要真菌屬，有性態是間座殼屬（Diaporthe）[1]，其種類多、分布廣、熱帶和亞熱帶地區種類尤其多。擬莖點霉屬真菌是重要的植物病原，主要為害被子植物和裸子植物，有時還可侵染苔蘚和蕨類植物，引起如潰瘍、爛莖、果腐、葉枯、枝枯、根腐、樹皮壞死等多種癥狀[2]；擬莖點霉屬也是植物的一種內生真菌，在自然界的大部分植物體內廣泛存在，其代謝產物與植物的一系列生理生化反應都有一定的相關性[2]，近年來隨著對擬莖點霉屬新種及其病害的不斷報道，擬莖點霉屬菌物也引起了人們越來越多的重視。本文主要對擬莖點霉屬的研究概況加以綜述，為擬莖點霉屬的進一步研究提供參考。

1 擬莖點霉屬形態特征和分類

1.1 形態特征

擬莖點霉屬種類多，分布廣，種間形態具有較大相似性，其形態為：分生孢子座真子座質、埋生、褐色至暗褐色、分散、集生或合生、球形、燒瓶形或扁球形、單腔和多腔或螺旋狀腔；器壁厚，上半部顏色常略深；分生孢子梗分枝、分隔無色且多數細長；產孢細胞無色、圓柱形，自分生孢子梗及分枝上生出，內壁芽生瓶體式產孢、圍領、產孢口及平周加厚均小；分生孢子有2種類型，甲型（α）：無色、單孢、紡錘形、直和通常含兩個油球；乙型（β）：無色、單胞、線形、不含油球、直和一端常為鉤狀[3]。1980年Sutton在“The Coelomycetes”中給出了擬莖點霉屬的定界，其主要形態學特征為：具有一個暗色的真子座質的載孢體，產生兩型分生孢子，甲（α）型分生孢子無色、單胞、橢圓形、紡錘形或長橢圓形，常含有2個油球；乙（β）型分生孢子無色、單胞、線形，頂端常成鉤狀或卷曲。分生孢子梗無色，分枝；產孢細胞圓柱狀，內壁芽生瓶體式[4]。其有性態為間作殼屬（Diaporthe），隸屬子囊菌亞門，核菌綱或子囊菌亞門的間座殼目，其子囊殼一般具長頸，通常在一個假子座中聚集；子囊圓柱形，頂端有丁杯，往往壁較厚；子囊孢子橢圓形或紡錘形、雙胞、無色，膈膜間常有縊縮[5]。

1.2 分類地位

擬莖點霉屬是半知菌亞門，腔孢綱，球殼孢目中的真菌屬。1998年周永力等明確了球殼孢目（Sphaerosidales）內Ascochyta、Phyllosticta、Pho?mopsis和Septoria四屬的產孢方式，并認為產孢方式是屬內共同具有的穩定特征，分生孢子的形成方式類型、產孢細胞及分生孢子的形態是劃分屬的首要標準，產孢類型是劃分屬級單元可靠而又最接近自然的標準之一[6]。Phomopsis這一名稱是由意大利真菌學家Saccardo于1882年首先提出的，當時僅僅把它看作是莖點霉屬（Phoma）下的一個非特定分類等級，到1905年Bubak才將其用于屬級水平，并很快得到Saccardo、Hohnel等人的響應，由此Phomopsis作為一獨立屬的屬名確定下來，并延用至今。長期以來擬莖點霉的專化性一直被認為到屬，因而種級分類主要是以寄主植物屬為基礎，寄生在同屬植物上形態相符和的即為一種，寄生于不同屬植物即使是形態相近也常被命名為不同的種[5]；然而有些學者認為擬莖點霉屬的一些種沒有寄主上的限制，他們可以同時侵染同一科內幾個屬甚至是不同科的植物，而對于有的植物不同部位上又可存在它的不同種，提出了懷疑[7-9]。

該屬已描述400多種[1]，而隨著人們對擬莖點霉屬的重視，越來越多的擬莖點霉屬新種被報道或描述。2004年曾莉等鑒定了1998—2000年在廣東調查的12種鳳梨科觀賞植物真菌病害，其中油球擬莖點霉[Phomopsisdiplodinoides（Sacc）Punith]為中國真菌新記錄種；同年曾莉等報道了竹芋科（Marantaceae）觀賞植物上的一個擬莖點霉屬（Pho?mopsis）真菌新種——竹芋擬莖點霉（Phomopsisma?rantaceae）；2008年袁高慶等報道引起滇刺棗褐斑病的擬莖點霉新種——滇刺棗擬莖點霉（Phomopsis mauritiana）[10]。2010年姜淑霞等確定了引起山東臨沂等板栗葉部病害的病原菌為一新種，將其定名為板栗擬莖點霉（Phomopsiscastaneae-mollissmae）[11]。

2 擬莖點霉屬寄主及對植物的危害

擬莖點霉屬種類多，分布廣，到2005年為止報道該屬寄主植物共74科[5]。報道中常見的有根莖類作物，如甘薯等；水果類，如柑橘、西番蓮、草莓和楊梅等；蔬菜作物，如茄子等；豆類作物，如大豆[12]；干果類作物，如滇刺棗等；藥用作物，如天麻等。此外還有一些觀賞類植物和樹木，前者如鳳梨科、棕櫚科和竹芋科等；后者有香龍血樹等。除上述植物外擬莖點霉的寄主還有雜草類，如青麻、田旋花[13]。

擬莖點霉屬侵染植物的葉、枝及果，很少侵染根。主要引起植物潰瘍、爛莖、根腐、果腐、葉枯、枝枯和樹皮壞死等癥狀[14]。例如由油球擬莖點霉[Phomopsisdiplodinoides（Sacc）Punith]和筒鳳擬莖點霉（Phomopsisspectabilis）引起的廣東鳳梨科觀賞植物葉斑病；由棕竹擬莖點霉（Phomopsisrhapidis）引起的棕櫚科觀賞植物褐斑病。其中一些種引起的病害還嚴重危及到果樹等經濟作物的生產，如大豆擬莖點種腐病、大豆莖潰瘍病、桃樹尖枯病、蘆筍莖枯病和葫蘆黑腐病等都是一些重要的病害。另外還有由擬莖點霉屬引起的楊梅葉枯病和芒果蒂腐病等。

3 擬莖點霉屬生物學特性

對于擬莖點霉屬種的生物學特性研究有很多報道，但至今仍未見有關該屬生物學特性較一致的描述。2002年謝玲等通過對從廣西芒果病區分離出的芒果褐色蒂腐病菌（Phomopsismangiferae）的生物學特性進行的研究結果表明，該病菌的最適生長溫度為25～31℃；最適生長pH為6.0～6.5；不同光環境對分生孢子器形成的影響較大，其中黑光最利于分生孢子器的形成；多菌靈對該病菌的室內抑制作用最強[15]。2004年羅利娟等對8種擬莖點霉純培養下的產孢條件進行了篩選和比較[16]，結果表明，擬莖點霉產孢的最佳培養基為苜蓿煎汁+Czapek培養基，其次為燕麥片瓊脂培養基和苜蓿稈+水瓊脂培養基；最適溫度范圍為22～25℃；最佳光照時間為每天12 h；合適的pH范圍為5.6～6.8。2011年牛曉慶等對油棕葉斑病病原擬莖點霉屬真菌生物學特性的研究結果表明：馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養基（PDA）最適合該菌生長，其次是胡蘿卜瓊脂培養基（CDA）和燕麥瓊脂培養基（OMA）；在10～30℃范圍內均可生長，最適生長溫度為25℃；最適pH為7.0；以葡萄糖為碳源，以蛋白胨為氮源最適合菌絲生長，該病原菌的致死溫度是50℃。

由以上報道可看出，擬莖點霉屬下的各個種菌絲生長和孢子產生及生長的條件差別較大。這也符合了自然界不同地理來源的同一種真菌不同個體間生物學特性方面存在較大差異[16]。另外，擬莖點霉屬真菌較其他種屬的真菌而言，可能對干熱生態環境有著更強的耐受力和適應力，更容易在宿主植物中生長、傳播和蔓延[17]。

4 擬莖點霉屬的寄生性

擬莖點霉屬種有的是植物病原菌，有的是內生菌和腐生菌，大部分擬莖點霉屬種被認為是半寄生的[18]。擬莖點霉屬作為植物病原菌引起植物潰瘍、爛莖、根腐、果腐、葉枯、枝枯和樹皮壞死等癥狀[14]，它給農業上造成了重要的損失。通常寄主被腐殖營養的病原菌感染時，植物受到嚴重的影響，而病原菌在寄主中繼續生存，并殺死寄主獲取營養，而擬莖點霉屬至少在感染的潛伏期時是內生的，所以被認為是半活養生物[18]。

擬莖點霉屬作為內生菌其活性代謝產物非常豐富，可用于抗微管、抗結核桿菌和抗腫瘤，用作細胞生長調節劑等，而這些代謝產物無論是在醫學上還是農業上都有著廣泛的應用前景[19-21]。在醫學上：2004年Weber等報道從分離自阿根廷藥用植物Erythrinacristagalli內生真菌Phomopsissp.中分離到1個結構新穎的聚酮類化合物Phomol，該化合物具有抗菌、抗腫瘤及抗炎癥活性[22]；2008年Rukachaisirikul等從Phomopsissp.PSU-D15中分出的Phomoenamide（1）具有體外溫和抗結核桿菌MycobacteriumtuberculosisH37Ra的活性[20]；2011年劉超等通過對產PDG杜仲內生菌的分離篩選和分類鑒定及生長條件研究共分離得到18株內生真菌，有3株具有產PDG能力，其中以菌株XP-8的PDG（杜仲中最主要的降壓成分）產量最高，通過鑒定得到菌株XP-8是擬莖點霉屬，并且菌株XP-8能夠利用多種碳源和氮源，生長的適宜溫度和pH范圍較寬，且生長速度快，說明其易于培養，適于大規模生產，在PDG生產中有一定的開發前景；在農業上，2004年央央等通過對植物內生真菌強化還田秸稈降解的研究發現其分離出的擬莖點霉屬菌株分泌漆酶，漆酶降解木質素有望成為高效的秸稈降解劑。

擬莖點霉屬作為腐生菌同樣有著豐富的物種，早期同內生菌和病原菌一樣寄生在廣泛的腐爛寄主材料中。通過植物內生菌擬莖點霉屬產生與腐生菌相似生物活性的葉降解酶，這表明內生菌在腐爛的葉子中變成了腐生菌[18]。

5 擬莖點霉屬鑒定和分類方法

5.1 傳統鑒定和分類

擬莖點霉屬傳統的鑒定方法主要以菌的形態特征為基礎，將菌接在培養基上培養或接種在其寄主上培養，通過觀察菌落特征或寄主上的發病癥狀，利用光學顯微鏡和電子顯微鏡等儀器觀察真菌的菌絲形態，產孢結構的形態、大小和孢子的形態結構特征，并對照相關資料來確定真菌的分類地位，但這種方法通常需要較長的時間，進行大量的形態學觀察，無疑加大了鑒定難度。

擬莖點霉屬的種級分類主要以寄主屬為基礎，寄生于同屬植物上形態相符合的即為一個種；寄生于不同屬植物即使與相近屬植物上的種形態相近的也常被命名為另一個種。但有報道指出，擬莖點霉屬的一些種沒有寄主的限制，可以侵染幾個或更多分類上不相關的寄主屬植物，因此勢必會造成一些同種異名[2]。

5.2 分子生物學鑒定和分類

與傳統鑒定和分類方法相比，分子生物學方法更為方便和靈敏，尤其對某些用經典分類方法難以鑒定的種類，利用分子生物學方法成了它們主要的鑒定技術。其中RAPD技術和ITS序列分析就是在真菌的分類鑒定或親緣關系研究中應用較多的兩種手段。

2002年陳永青等采用RAPD技術和ITS序列分析技術對22種擬莖點霉屬共34個菌株進行了系統發育研究，結果顯示，對相同的供試菌株兩種技術所反映的親緣關系趨勢相同，表明兩種技術用于擬莖點霉的親緣關系分析和種類鑒定均是可行的[23]。2003年姜子德等對廣東果樹上17種擬莖點霉屬進行了RAPD分析研究，認為該技術可作為擬莖點霉屬真菌種間親緣關系分析的重要手段[24]。2006年顧建鋒等對美國進境大豆及其中混雜的豆稈上發現的擬莖點屬（Phomopsissp.）通過ITS序列分析及形態特征的比較將檢測的樣品鑒定為P.longicolla[25]。2010年崔友林等用ITS序列分析鑒定了一種在我國新發生的大豆莖枯病，鑒定其病原為P.longicolla，這是我國首次報道大豆田間發現P.longicolla[12]。

6 大豆上的擬莖點霉屬病害

6.1 大豆擬莖點霉莖枯病

由P.longicolla引起的大豆莖枯病的植株癥狀主要表現為在下部莖稈葉、分枝與莖連接處產生病斑，顏色較淡，病斑沿莖擴展、環莖，失水褪綠、萎縮和干枯，導致植株上部萎蔫和枯死，葉片不脫落；病株根系完整，健康；發病較輕植株，上部葉片沿脈間褪綠[12]。此外，P.longicolla病菌還可引起大豆擬莖點種腐病，主要影響大豆種子的品質，感病的種子會出現皺縮、伸長、破裂、發白，而且感染的種子可能不能發芽或發芽緩慢，嚴重時引起大豆種子腐爛。

P.longicolla可與分別引起大豆莖潰瘍和大豆莢莖枯病的病原菌Diaporthephaseolorumvar.caulivora、D.phaseolorumvar.merdionalis和D.phaseolorumvar.sojae組成大豆Diaporthe/Phomopsis病原菌復合體[26]，該復合體造成的危害超過任何一種單一的病害，可以危及幼苗、莖、莢和種子，造成幼苗死亡和種子萌發率降低。目前，P.longicolla已在世界上廣泛分布，據估計，1994年，世界各國由該病造成的損失約為18.6萬t[27]。近年美國和加拿大對該病非常重視，Alemu Mengistu等研究了病害發生與播種時間、降雨情況、品種成熟期和灌溉與否具有相關性[28]。Li等研究了大豆上Phomopsislongicolla和其他Phomopsisspp.的致病性[13]。

6.2 大豆黑點病

該病病原為Phomopsissojae（Lehman），為害大豆的莢、莖稈[1]。病原有性態為Diaporthephaseolo?rumvar.sojae（Lehman）Wehm，稱菜豆間座殼大豆變種，屬子囊菌亞門真菌[29]。莖部染病，初為褐色，最后變為灰白色，后期病部生縱行排列小黑點，田間易于識別；豆莢染病，初生近圓形褐色斑，后變灰白色干枯而死，其上也生小黑點（載孢子），剝開病莢，里層生白色菌絲，豆粒表面密生灰白色菌絲，豆粒呈蒼白色萎縮，失去發芽能力[1,29]。

6.3 其他

除上述兩種病原外還有一種病原是菜豆擬莖點霉[Phomopsisphaseoli（Desm.）Sacc.]，也在大豆上發現并報道過。它能為害二十余種豆科植物。菜豆擬莖點霉（Phomopsisphaseoli）為害大豆莖與莢，引起莖稈與莢枯死。其有性態為菜豆間座殼[Dia?porthephaseolorum（Cke.etEll.）Sacc.][5]。

在豆科植物上報道過的擬莖點霉種被定名的約10種，還有一些未鑒定到種[5]。目前被描述的大豆屬上的病原有3種，分別為Phomopsislongicolla、Phomopsissojae（Lehman）和Phomopsisphaseoli（Desm.）Sacc.

7 擬莖點霉屬病害防治

對于擬莖點霉屬造成的病害的防治措施主要有（1）種植非寄主植物：目前未見有小麥、玉米上有擬莖點霉屬病害的相關報道，可以與大豆實施田間輪作；（2）藥劑防治：簡單而有效，但噴施殺菌劑不僅會使病菌產生抗性，而且對環境的危害也很大；（3）加強農田管理措施：及時拔除病株并處理，播前深耕等，這一步操作還需要擬莖點霉屬相關研究（生物學特性及生活史等）來指導；（4）種植抗病品種，其發展取決于病原菌的變異，包括抵抗其致病性[13]，這一步也是我們需要研究的內容，為大豆的種植提供依據；（5）種植替代植物，如雜草。Li等在青麻和田旋花上分離出擬莖點霉屬[13]，這表明雜草可作為替代寄主，可能比大豆更容易被侵染，作物管理措施中加入了雜草控制策略對于降低大豆的侵染是有益的。

8 展望

擬莖點霉屬是腔孢綱中的一個大屬，由于其特殊性人們還需要對擬莖點霉屬進行多方面的研究。其中大豆莖枯病病菌在美國等國家早有發現，但在我國大豆田間剛有報道，P.longicolla所造成的病害對產量影響很大。此外該菌在我國的分布還不清楚，需加強其分布研究，在其防治上也需要對擬莖點霉屬的致病性進行探討，加快抗該病品種的篩選和培育，以指導種植和病害防治，并且還要加強檢疫，充分重視各種防病、抗病措施的綜合利用以及生物防治技術的應用，防止病害蔓延。

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Advance inPhomopsisspp.andPhomopsisDiseases

LiXueguang1,2,Pan Fengjuan2,Song Jie1,2,Xu Yanli2

(1.NortheastAgriculturalUniversity,Harbin 150030,China;2.Northeast Institute of Geography and Agroecology,Chinese Academy of Sciences,Harbin 150081,China)

Phomopsisspp.is not only a plant pathogen,butalso a plant endophytic fungus.It can cause a variety of diseases and interactwith plants.This article summarized the recentadvance inPhomopsisspp.about morphological characteristics,classification,host,damage,biological characteristics,parasitism,identification method and diseasemanagement.The problem and research direction ofPhomopsisspp.in the futurewasalso discussed.Theobjective is to provide information for the futherstudy ofPhomopsisspp..

Phomopsisspp.;Biologicalcharacteristic;Parasitism;Identificationmethod

Q939.11

A

1674-3547(2012)06-0032-06

2012-12-08

李雪光，女，碩士研究生，主要從事大豆病害研究，E-mail:lixueguang1989518@yeah.net

許艷麗，研究員，博士生導師，研究方向為植物線蟲病害、作物病蟲害生物生態控制和土壤微生態，E-mail:xyll@neigaehrb.ac.cn