植保所植物细菌创新团队在中国梨火疫病发生、防控及溯源研究方面取得系列进展

发布时间:2024-12-11 16:44 来源:植保所 浏览次数:

植保所植物细菌创新团队近年来致力于梨火疫病发生、防控、全基因组测序及溯源方面研究,并于近期取得系列研究进展,具体如下:


在梨火疫病全基因组测序及溯源研究方面

2024年11月,研究成果以“Comparative genomic analysis of Chinese Erwinia amylovora strains reveals genetic variations, plasmid diversity, and potential common ancestor”为题,发表于微生物学领域国际期刊《iMetaOmics》。该研究对中国梨火疫病菌进行了全基因组测序、注释及特征分析,明确了梨火疫病的传播途径;为将来进一步深入研究梨火疫菌致病机制和阻截防控提供了理论基础。

本研究通过对中国13株以及哈萨克斯坦和吉尔吉斯坦各1株的梨火疫病菌进行了全基因组测序和注释,系统分析了该菌基因组共线性、序列变异(包括SNPs以及DIPs)、质粒分布以及致病性差异;并在全基因组单拷贝基因水平上构建系统发育树,推测了梨火疫病菌传播途径;通过各菌株接种梨幼果探讨了其致病性的差异。

研究结果显示各菌株基因组大小均为3.8Mb,质粒存在不同分布模式。将测序菌株基因组与模型菌株CFBP 1430进行比较,鉴定出SNPs和DIPs,菌株间共享的SNPs和DIPs表明其基因组具有同质性,且DIPs具有较高的特异性。通过系统发育分析阐明了本研究的测序菌株与世界范围内已公布全基因组序列的255株梨火疫病菌之间的进化关系。研究结果表明,所有中国梨火疫病菌株形成了一个独特的结构群,并与哈萨克斯坦菌株KAAL06和吉尔吉斯斯坦菌株KyPL01密切相关,其次与中东黎巴嫩,以色列菌株之间的进化关系接近。通过进化树分析表明15测序菌株来源一致,推测梨火疫传播途径为欧洲→中东→中亚→新疆。团队成员巩培杰博士为该论文第一作者,团队刘凤权和赵延存研究员为通讯作者,江苏省农业科学院为第一完成单位。新疆农业大学罗明教授、韩剑副教授;上海海关检疫动植物与食品检验技术中心易建平研究员和南京农业大学韩晨阳博士等参加了相关研究工作。



在中国梨火疫病发生与防控进展方面

2024年1月,团队系统介绍了梨火疫病在我国的发生情况以及采取的综合防控措施。该研究以封面论文的形式发表于国际期刊《Phytopathology》。作者首先概述了苹果、梨两大果树在我国的栽培种植、产业分布和砧木类型等情况,针对梨火疫病在欧美和中亚地区的流行分布提出了病菌传入我国的危险性。接下来作者分别介绍了梨火疫病在中国的发生和危害情况、寄主种类和典型症状、风险评估和适宜发生地区、影响病害爆发和流行的各种因素,并对我国采取的一系列综合防控措施进行了概述总结。近年来,新疆和甘肃等病害发生地区采取了植物检疫、重度修剪、安全授粉、药剂防治等措施,使当地的梨火疫病发生率逐年下降,梨火疫病分布区域进一步缩减。作者最后对梨火疫病的研究进行了展望,评价了综合防控措施,并提出了未来的研究思路。团队成员孙伟波、巩培杰、赵延存为该论文共同第一作者,刘凤权为通讯作者,江苏省农业科学院为第一完成单位。


梨火疫病菌(Erwinia amylovora)是世界十大最重要的植物病原细菌之一,常导致苹果、梨等蔷薇科寄主植物的大面积死亡,带来巨大的经济损失。目前已传播到全球60多个国家和地区。该病害属于我国重要进境检疫的外来入侵物种。2015年首次在新疆伊犁的苹果树上发现该病害。2017年蔓延至库尔勒地区,对库尔勒香梨造成严重危害,2020年蔓延至甘肃张掖梨产区。

上述研究工作得到国家梨产业技术体系、国家重点研发计划、 国家自然科学基金以及院基本科研业务专项(优秀创新团队)等项目资助。



论文链接:https://doi.org/10.1002/imo2.44

论文链接:https://doi.org/10.1094/PHYTO-05-23-0170-RVW

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