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松树脂溃疡病病原菌可视化快速检测
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松树脂溃疡病是目前世界上危害松树的最重要的病害之一，该病由松树脂溃疡病病原菌(Fusarium circinatum)引起的。松树脂溃疡病病原菌可以对超过60种松属植物引起病害，有研究表明在菊科、唇形科、蔷薇科、禾本科中也有检测到松树脂溃疡病病原菌的存在。松树脂溃疡病常引起寄主树干流脂溃疡、雌花和球果坏死、种子变质以及苗木枯死。其病原菌可随种子、苗木、病木木材、媒介生物以及黏附土壤进行远距离传播。 南京林业大学的研究团队在国际期刊《Plant Disease》（2022年IF：4.614）上发表了一篇，基于RAPID与侧流层析试纸条相结合的核酸快检技术，应用于松树脂溃疡病病原菌可视化检测的文章。 该研究结合了重组酶和聚合酶等温检测 (RAPID)技术的强大扩增能力与层析试纸检测技术的可视化，开发出了可目视化观察松树脂溃疡病病原菌检测结果的快检技术。该技术使用更加快速便捷；灵敏度高，是普通PCR检测的10倍；特异性强，除松树脂溃疡病病原菌可检出，其它53种真菌、卵生菌，2种松材线虫、拟松材线虫样本均不能检出。另外，雪松的松针样本也可检出松树脂溃疡病病原菌。这些特点均能证明该可目视化快检方法，可成为松树脂溃疡病原菌早期检测的可靠技术手段。 原文链接： https://doi.org/10.1094/PDIS-04-22-0864-RE 历史 松树脂溃疡病病原菌最早于1945年在美国东南部的北卡罗来纳州和南卡罗来纳州发现，当时仅限于该地区少数地方,被认为是美国东南部的一种地方性病害。1946年至1973年松树脂溃疡病只在湿地松、南湿地松和矮松上零星发生，并未引起重视，而且由于松树被该病侵染后会流脂，在1947年至1954年间甚至人为接种该病菌以刺激和生大量树脂，然而树脂的产量、质量并未因此而改善。1974年该病在佛罗里达州以及北卡罗菜纳州和密西西比大流行，1986年使加利佛尼亚州地方树种辐射松受到毁灭性打击，导致万余棵松树死亡，损失近千万美元。引起世界广泛关注。 分布 目前世界上发生并报告松树脂溃疡病病原菌的国家共有14个，分别是：巴西、智利、哥伦比亚、法国、海地、意大利、日本、韩国、墨西哥、葡萄牙、西班牙、南非、乌拉圭、美国。 在目前，我国仍未发现有松树脂溃疡病病原菌(F.circinatum)。但由于它的传播和建立强烈地依赖于气候条件，松树脂溃疡病病原菌常在地中海气候和亚热带气候中发病率较高，所以东南亚和中国的大部分地区被预测为松树脂溃疡病病原菌最适宜生存的地区。 我国近来也发布了关于松树脂溃疡病菌的风险警示通报，认为该病菌随各种传播途径传入的风险极大，要求加强对来自国外疫区松木、松木包装的入境检疫，重视疫情监测，严密注意该疫情的动态发展，严防病菌传入，保护我国的森林、生态环境、旅游资源。 形态特征 1987年McCain等将松树脂溃病的病原菌定名为 Fusarium circinatum。以前的曾用名包括Fusarium subglutinans f． sp． pini 与Fusarium moniliforme var．subglutinans 等。其有性阶段很少见为 Gibberella circinata 。 病菌的菌系白色分子孢子产生于气生菌丝体上分为大型分生孢子和小型分生孢子两种小型分生孢子主要为纺锤形，偶有卵圆形至尿囊形，无 隔膜，有时具1个或多个隔膜；大型分生孢子细长条状，弯曲度较大，大多3个隔膜。分生孢子梗聚，生在一种垫状粉红色的小型子实体结构即分生孢子座上，直立，分枝明显。每次分枝出1～2个丛梗，分枝不断增多并与不孕的盘绕菌丝相连。在PDA培养基上菌落白色中间杂带灰色至紫罗兰色的斑点。气生菌丝均匀生长分生孢子座通常着生于树木或落地的病株残枝、松针脱落后的叶痕处及溃疡组织的树皮外表。 危害症状 全年任何季节寄主植物均易遭受该病菌的侵染，但对成熟树木初期症状常出现于春夏季。病原菌首先侵染树木枝梢引起针叶枯萎，直至顶梢死亡。整个树或树冠的死亡多与侵入树皮的木生甲虫的再次侵染有关。松树脂溃疡病的危害症状因危害部位的不同而不同。 传播途径 有报道从木生甲虫上可分离到松树脂溃疡病的病原菌，也能从这些木生甲虫的食肉动物和寄生虫中分离得到病原菌。这类木生甲虫大多栖居于伐下的树木及活的树木里，某些种类寄主范围广泛。松脂溃疡病菌随带菌昆虫的迁飞而扩散。这些甲虫的成虫多呈圆柱形，通常具细的棒状触角。 松果齿小蠹（ Conophthorus radiatae ）成虫3～5mm长，从一根细小的脂管钻入松果。嫩枝齿小蠹（Pityopthorus）2～3mm 长在嫩枝、松果及松果茎 （梗）上钻蛀出呈放射状、直径近1mm 的虫道。雕刻齿小蠹（IPS）长4～7mm在树干和大树枝树皮上钻凿出直径为2 mm的小孔。干枝果齿小蠹（ Ernobius punctulatus ）和圆柱形树皮齿小 蠹（ Lasconotus pertenuis ）长约4～5mm具丝状的触角，触角后三节变得粗大通过由小蠹科甲虫钻蛀，产生的虫道进入松果。成虫在取食与产卵时，会使携带的病原菌传到枝梢和松果侵害树木。孵化出的幼虫为白色、外形像蛴螬（蛆）。除干枝果齿小蠹外其余小蠹的幼虫均无足。幼虫在树木的韧皮部或木质部取食。松果遭受害虫侵害后通常夭折从树上掉落。另外还发现辐射松种皮携带病原菌的情况。带菌种子萌发时产生的种苗同样感病。 检测方法 松树脂溃疡病菌分类上被认为是李瑟组镰刀菌（ Fusarium section Liseola）的1个种，其有性阶段为 Gibberella fujikuroi （sawada） Ito ＆ Kimura 中的交配群 H（Steenkamp et al． 1999）。除上述交配群外G． fujikuroi 至少还包括另外7个在遗传上完全不同的交配群，分别以 A、B、C、D、E、F、G 命名。不同交配群具有定殖于特定寄主的倾向。 开展松树脂溃疡病菌检疫鉴定常常需要同时进行致病性测定或与已知标准菌株进行有性杂交，常规检疫鉴定方法需要分离鉴定，费时费力，有时结果还不准确。 多位科研工作者曾试着从基因角度揭示松树脂溃疡病菌与其他近缘种间的差异，相继建立了RAPD、PCR－RFLP 以及实时PCR检测方法。然而综观以上方法，有的实验，重复性不强，有的难以直接应用于样品检测，有的仪器要求和检测成本较高，口岸实际应用难度极大。 近年来快速发展的等温核酸快速扩增方法，如重组酶聚合酶等温扩增技术。这类方法在一些特殊恒温核酸扩增酶介导下，摆脱了对变温设备的依赖，靶标核酸在固定温度即可进行核酸扩增与检测。 把重组酶聚合酶扩增及侧流层析结合，可特异地对松树脂溃疡病病原菌进行检测，特异性强，可视化强，且在灵敏度上可低至10pg（50μL体系），对于港口的进境植物上携带的松树脂溃疡病病原菌实现即检即防。为各口岸开展进境种子、苗木、木材检疫，防止松树脂溃疡病原菌传入提供可靠的技术手段。 RAPID技术平台可用于松树脂溃疡病病原菌的现场快速检测，为松树脂溃疡病病原菌的防控检测提供一种新的、可靠的技术支持。 |
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