中国桃尖孢炭疽菌抗药性及优势种检测技术研究

炭疽病不仅影响桃果产量,还会降低其品质,给桃产业带来巨大经济损失。使用化学杀菌剂是目前防治桃炭疽病的常用手段,但不同炭疽病病原菌对杀菌剂的敏感性存在差异,导致田间防控困难。本论文检测了桃尖孢炭疽菌复合种对常用杀菌剂的敏感性,调查了苯基吡咯类杀菌剂咯菌腈对桃尖孢炭疽菌复合种的防治效果,并对咯菌腈抗性机理进行初步探索。针对我国桃尖孢炭疽复合种的优势种Colletotrichum nymphaeae开发了一种适用于田间的早期检测技术。具体研究Ahmed glaucoma shunt结果如下:(1)使用菌丝生长抑制法测定了采自中国5个省份的113株尖孢炭疽复合种病菌对8种杀菌剂的敏感BIBW2992纯度性。各种杀菌剂对供试菌株的EC_(50)平Belumosudil均值从低到高依次为咯菌腈,咪鲜胺,苯醚甲环唑,戊唑醇,嘧菌酯,丙环唑,粉唑醇,异菌脲。EC_(50)值相关性分析显示,DMI类杀菌剂间呈现极强的正相关,嘧菌酯与戊唑醇之间存在一定程度的相关性,相关系数为0.36,咯菌腈与供试杀菌剂都不存在相关性,异菌脲与除咯菌腈外的其他杀菌剂均呈现强烈的负相关。另外,C.nymphaeae、C.fioriniae和C.godetiae对咪鲜胺、戊唑醇、丙环唑和咯菌腈的敏感性均存在显著的种间差异。(2)咯菌腈对桃尖孢炭疽复合种病菌有显著影响。在0.05μg/m L处理下,菌丝皱缩弯曲。咯菌腈对病原菌产孢具有抑制作用,但对孢子萌发的抑制不明显。同时发现C.fioriniae种内菌株出现分化,除已报道的两个亚群外,本研究建立的系统进化树中,GZTR 2-1、GZTR 2-2、GZTR 5-1、GZTR 5-2、GZTR 6-1、GZTR 6-2、GZTR 7-1和GZTR 7-2菌株单独归为一簇,低浓度咯菌腈处理对该簇菌株的菌丝生长抑制率高于高浓度处理。在室内防效测定中,咯菌腈可以有效控制C.nymphaeae和C.godetiae引起的炭疽病,防治效果达100%,但对C.fioriniae效果不佳,在500μg/m L药液处理下果实上仍有小病斑。(3)通过药剂驯化得到8株抗性稳定的咯菌腈抗性突变体。与亲本菌株相比,抗性突变体对Na Cl敏感性显著提高,致病力略有降低。咯菌腈与嘧菌酯、苯醚甲环唑都不存在交互抗性,两种药剂可有效防治咯菌腈抗性菌株。C.nymphaeae敏感菌株FJNP 11-1-2、抗性突变体FJNP 1-1-2R和FJNP 20-1-2R的基因组重测序分析发现,突变体FJNP 1-1-2R的Cn Os1基因发生移码突变(A-AT),突变体FJNP 20-1-2R的Cn Os1基因终止密码子提前(CAG-TAG)。表明Cn Os1基因的突变是导致C.nymphaeae对咯菌腈产生抗性的主要原因。(4)基于RPA/Cas12a方法,研发了C.nymphaeae的田间快速检测技术。本研究以C.nymphaeae特异性引物组PCNF/PCNR扩增的202 bp基因片段为靶标,设计了3对RPA扩增引物,发现引物对Cn RPA F3/Cn RPA R3能特异性扩增靶标序列,为理想的RPA扩增引物。基于C.nymphaeae靶标序列独有的PAM位点设计1条crRNA。由于Cas12a的附属切割ss DNA活性,在CRISPR/Cas12a反应体系中加入FQ-reporter探针,阳性结果在微型紫外手电筒照射下呈现绿色荧光,实现可视化。对反应体系各参数进行优化后,进行特异性试验,结果显示该技术能够在近缘种和其他桃树病害病原菌中特异性识别C.nymphaeae。该技术具有通用性,不同省份的C.nymphaeae菌株均可被准确检测。该技术的检测极限为5 pg/μL样品DNA,低于常规PCR灵敏度。最后,通过室内人工接种孢子悬浮液模拟桃果实田间发病,使用简单的水煮法提取病斑处样品DNA,用于RPA/Cas12a检测,结果表明只有接种C.nymphaeae的果实显示阳性结果,且从提取DNA到检测完成,仅需1 h 30 min。