全球分布的木本植物病原真菌Calonectria属物种分类、分布与传播机制研究进展

《Current Forestry Reports》:Taxonomy, Distribution and Dispersal of Calonectria Species: Important Pathogens of Forestry, Agricultural and Horticultural Crops

【字体: 时间:2026年01月20日 来源:Current Forestry Reports 7.2

编辑推荐:

  本文综述了全球重要植物病原真菌Calonectria属的最新研究进展。为解决该属物种分类混乱、分布范围扩大及传播机制不明等问题,研究人员系统梳理了其物种界定、寄主范围动态、繁殖策略和全球传播模式。研究明确了136个物种归属11个物种复合群,揭示了气候变化驱动下的分布扩张规律,为开发基因组诊断工具和前瞻性生物安全措施提供了理论支撑。该成果对林业、农业和园艺作物病害防控具有重要指导意义。

  
在全球林业、农业和园艺产业中,有一类名为Calonectria(旧称Cylindrocladium)的植物病原真菌正悄然引发一场"绿色危机"。这些土壤习居真菌能够侵染树木的叶片、茎干和根系,引起叶枯病、茎腐病和根腐病等多种病害症状,对桉树、松树等经济林木以及花生、大豆等农作物造成严重威胁。更令人担忧的是,随着全球贸易和气候变化的加剧,这些病原菌的分布范围正在不断扩大,新的入侵事件频发,而传统的分类方法和检测手段却难以应对这一挑战。
在这篇发表于《Current Forestry Reports》的综述文章中,研究人员系统梳理了Calonectria属真菌的最新研究进展。通过对该属物种的分类历史、地理分布、寄主范围和传播机制的全面分析,研究团队揭示了这些病原菌的生态适应性和进化动态。研究发现,经过多基因系统发育分析的重新评估,Calonectria属目前包含136个明确物种,可分为11个物种复合群,其中一些物种如Ca. pseudonaviculata表现出严格的寄主专化性,而另一些如Ca. pauciramosa则具有广泛的寄主范围并已成为全球入侵种。
研究采用的关键技术方法包括多基因系统发育分析(act、cmdA、his3、ITS、LSU、rpb2、tef1和tub2八个基因区域)、形态学特征比较、有性亲和性试验等。研究人员还对来自54个国家的样本数据进行了整合分析,建立了可靠的DNA条形码鉴定体系。
物种分类体系的演变
通过多相分类方法的应用,研究人员发现传统的形态学鉴定存在明显局限性。许多形态特征相似的物种实际上具有独立的进化历史,而基因序列分析能够有效区分这些隐存种。研究还发现,Calonectria属真菌主要分为两个大类群:以棒状至梨形囊状体为特征的Prolate Group和以球茎状至舟形囊状体为特征的Sphaero-Naviculate Group。
地理分布与寄主特异性
研究表明,Calonectria物种具有明显的地理分布格局。CBSC和CCASC物种复合群主要分布在南美洲,而CCOSC、CKSC和CRSC则主要分布在亚洲地区。在136个已知物种中,57个仅从土壤中分离得到,53个仅从植物组织中发现,26个物种同时从土壤和植物中分离。一些物种如Ca. ilicicola能够侵染12个植物属,表现出广泛的寄主适应性,而Ca. pseudonaviculata则仅侵染黄杨科植物,具有高度寄主专化性。
繁殖策略与传播机制
Calonectria物种具有复杂的生活史,包括有性生殖和无性繁殖两种方式。无性繁殖通过分生孢子的产生和传播实现,而有性生殖则通过子囊壳和子囊孢子的形成促进遗传多样性和远距离传播。研究发现,这些真菌能够产生厚垣孢子和微菌核作为长期存活结构,在土壤和植物残体中可存活长达15年,这为它们通过受感染的苗木和污染基质进行全球传播提供了便利。
气候变化驱动的分布扩张
气候变暖正在改变Calonectria物种的适生区范围。研究指出,一些原本局限于热带、亚热带地区的物种可能向温带地区扩张,而原本适应温带气候的物种如Ca. pseudonaviculata的分布区也将进一步扩大。这种气候变化驱动的分布变化将对全球植物健康构成新的威胁。
本研究通过整合分类学、生态学和基因组学等多学科方法,为Calonectria属真菌的综合管理提供了科学基础。研究建立的DNA条形码系统为物种准确鉴定提供了可靠工具,而对物种分布和传播规律的认识则为制定有效的生物安全措施奠定了基础。随着全基因组测序技术的普及,未来基于基因组学的物种界定和进化研究将进一步提高我们对这些重要植物病原菌的认识,为全球植物保护提供更有力的科技支撑。
相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号