研究人员报告称,在引发普通豆角叶斑病的真菌中发现了潜在的细菌共生现象,或可为解释同一病害在不同情况下严重程度不一提供线索。相关研究论文已发表于《植物病理学》杂志。
角叶斑病由真菌 Pseudocercospora griseola 引起,是全球普通豆的重要病害之一。该病原体以遗传变异性强、能够与宿主共同进化而著称,使病害防控更具挑战。

美国农业部农业研究服务局(USDA-ARS)位于波多黎各马亚圭斯的热带农业研究站研究团队在Luz M. Serrato-Diaz带领下,收集并分析了来自波多黎各、危地马拉、洪都拉斯和坦桑尼亚的48个 P. griseola 分离株。研究人员采用3RADseq DNA测序方法,对分离株间遗传差异进行比较,以追踪病原体的进化特征及其在不同地区的传播情况。Serrato-Diaz表示,该研究显示微生物之间可能存在复杂且不易察觉的关系,同时也体现了DNA技术在植物病害研究中的作用。
遗传分析结果与既有研究一致:病原体群体可分为安第斯群体和中美洲群体。研究进一步将中美洲群体细分为三个此前未被识别的亚群,分别对应来自危地马拉与洪都拉斯、坦桑尼亚以及波多黎各的分离株。研究团队指出,这些结果提示地理隔离以及当地农业实践可能影响病原体的遗传多样性。

在致病性测试方面,研究人员使用波多黎各分离株感染12个普通豆品种,识别出10个不同的真菌菌株,显示病原体在侵袭性上存在差异。不过,试验中观察到的病害严重程度变化,并未与遗传分析所识别的已知毒力基因对应。
研究的意外发现之一是,在多个真菌分离株中检测到内生细菌 Achromobacter xylosoxidans 的DNA。该细菌出现在7个仅引起轻微症状的分离株中,而在高毒力分离株中未被检测到。研究人员据此提出,该细菌可能与病害严重程度相关,并称这是首次报道 P. griseola 与该细菌物种之间的潜在共生关系。研究指出,如该相互作用得到进一步证实,或可为利用有益微生物开展生物防治、以自然方式抑制植物病害提供新的研究方向。

此外,研究人员在真菌基因组中发现了转座子(“跳跃基因”)。研究认为,这类遗传元素可能帮助病原体更快适应新的环境与宿主,从而增加角叶斑病长期治理的难度。
研究团队表示,厘清 P. griseola 的遗传多样性与进化动态,对培育具有持久抗病性的普通豆品种具有重要意义。研究人员同时指出,仍需进一步研究细菌、真菌与宿主植物之间的相互作用及其对病害结果的影响。
