《Physiological and Molecular Plant Pathology》：Characterization of five
Alternaria species causing leaf spot on broccoli in China
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broccoli叶枯病病原鉴定及致病性分析表明 Alternaria属（包括A. tenuissima等5种新纪录种）为优势致病菌，首次在中国确认其致病性。
Kuan Zhang|Jiayi Liu|Zhiqi Yang|Xiaoyan Yu|Weida Li|Zhaomin Sun|Lu Chen|Jie Chen|Wensheng Xiang|Junwei Zhao|Xiangjing Wang
黑龙江省农业微生物学重点实验室，东北农业大学，中国哈尔滨香坊区长江路600号，150030
摘要
西兰花因其丰富的营养成分以及已知的抗氧化和抗癌活性而被广泛认为是有益健康的蔬菜。然而，叶斑病会严重影响植物的生长，降低西兰花的品质和产量。在本研究中，从中国东部青岛市的多个种植田中收集了表现出典型症状的西兰花叶片。这些症状表现为棕色或黑色的坏死斑点，有时周围伴有黄化晕圈，以及棕褐色的凹陷病斑。随着病情的发展，斑点逐渐融合，叶片最终枯萎。从病叶中分离出51株真菌，并通过形态特征和多位点系统发育分析鉴定出这些真菌属于五个物种：Alternaria brassicicola、A. tenuissima、A. alternata、A. infectoria 和 A. gaisen。值得注意的是，A. tenuissima 是主要致病菌，在所有采样点均有发现。通过对离体叶片和整株植物的致病性测试，确认这五个物种均对西兰花具有致病性。这是中国首次报道A. tenuissima、A. alternata、A. infectoria 和 A. gaisen 作为西兰花叶斑病的致病菌。
引言
西兰花（
Brassica oleracea L.）原产于意大利，属于十字花科
Brassica属[1]。它是一种营养丰富的蔬菜，含有大量的蛋白质、膳食纤维和必需的微量营养素[2]。由于其对多种土壤类型的强适应性，这种蔬菜在中国和美国等国家被广泛种植[3]、[4]。全球西兰花的产量持续增长，到2020年已超过2750万吨，凸显了其作为主要作物的重要性。中国是最大的生产国，占总产量的39%以上（
https://www.fao.org）。随着西兰花种植面积的不断扩大，病害的发生率也日益突出，成为该行业发展的主要制约因素[5]。
叶斑病是影响十字花科植物最常见的病害，对全球西兰花生产构成了严重威胁[6]、[7]。近年来，西兰花的种植面积稳步增加。各种叶部病害的发生与密集种植方式（包括连续种植和短周期轮作）、高种植密度（每公顷52,995-99,645株幼苗）以及不良的空气流通和频繁降雨等环境因素有关。这些病害包括由Peronospora parasitica引起的十字花霜霉病、由A. brassicae和A. brassicicola引起的链格孢黑斑病、由Sclerotinia sclerotiorum引起的核盘菌病、由Botrytis cinerea引起的灰霉病、由Xanthomonas campestris pv. campestris引起的黑腐病，以及由 Brassica 黄化病毒、芜菁花叶病毒和黄瓜花叶病毒引起的病毒性疾病[7]、[8]、[9]、[10]、[11]、[12]、[13]、[14]、[15]、[16]。导致西兰花叶斑病的病原体种类繁多且复杂，给田间管理带来了很大挑战。
Alternaria属真菌是全球主要的植物病原体，会对多种作物造成严重损失[17]。由Alternaria属引起的黑斑病对全球十字花科作物的健康构成巨大威胁[7]。例如，A. brassicicola和A. brassicae是影响十字花科植物的主要致病真菌。虽然这两种真菌都能感染十字花科作物，但A. brassicae的主要寄主是油料Brassica属植物，而A. brassicicola主要感染蔬菜Brassica属植物[18]、[19]。先前的研究报道A. brassicicola和A. brassicae是导致西兰花叶斑病的病原菌，其中A. brassicicola更为常见[7]、[20]。
近年来，由Alternaria属引起的病害在全球范围内变得越来越严重，不仅影响十字花科作物，还影响其他多种植物。这些病害通常与新出现的寄主-病原体组合或极端气候条件（如高温和高湿度环境）有关。例如，有研究报道Alternaria属真菌是葡萄（Vitis vinifera）叶斑病、石榴（Punica granatum）黑斑病和大豆（Glycine max）叶斑病的重要致病菌。此外，在多种观赏植物中也观察到了严重的Alternaria叶斑病和植株腐烂现象[21]、[22]、[23]、[24]。这种全球范围内Alternaria相关病害的增加凸显了准确快速进行物种鉴定的紧迫性，因为不同的Alternaria物种在致病性、寄主范围和杀菌剂敏感性方面可能存在显著差异。因此，明确特定作物（如西兰花）上的Alternaria物种组成对于理解疾病流行病学、评估潜在风险和制定有效的可持续病害管理策略至关重要。
本研究的主要目的是分离并鉴定与病叶相关的病原体。具体而言，研究目标包括：（1）从有症状的西兰花叶片组织中分离真菌病原体；（2）根据形态特征和多位点系统发育分析准确鉴定这些真菌；（3）评估它们在离体叶片和整株西兰花上的致病性。
样本采集和真菌分离
2021年至2022年期间，在中国东部青岛的多个种植田中，西兰花植株上普遍观察到叶斑病症状。为了鉴定导致西兰花叶斑病的病原体，从元上镇、日庄镇和九甸镇的12个种植田中随机采集了有症状的叶片。共收集到120片病叶，并将其存放在4°C的冰箱中以供进一步处理。从叶片交界处取下约5毫米×5毫米的小组织片段
病害症状和真菌分离
2021年至2022年期间，中国东部青岛的主要西兰花生产区频繁出现叶斑病。症状主要出现在靠近地面的老叶上；但在严重感染的情况下，幼叶也会受到影响。典型症状包括被黄色晕圈包围的圆形或不规则坏死斑点，或明显的凹陷和黑色病斑。随着时间的推移，斑点逐渐增大并增多，最终扩散到较大的叶片面积
讨论
本研究从具有典型叶斑症状的西兰花叶片中鉴定出5种真菌（Alternaria brassicicola、A. tenuissima、A. alternata、A. infectoria 和 A. gaisen）。致病性测试表明，这五种真菌都能感染西兰花叶片并引发与田间观察到的症状一致的症状。此外，本研究首次在中国记录到A. tenuissima、A. alternata、A. infectoria 和 A. gaisen四种真菌能够感染西兰花
结论
本研究分离并鉴定出五种Alternaria物种（A. brassicicola、A. tenuissima、A. alternata、A. infectoria 和 A. gaisen）作为西兰花叶斑病的致病菌。这些发现为阐明该病的致病机制和制定科学的管理策略提供了重要基础。准确的病原体鉴定有助于筛选环保型杀菌剂，优化轮作和间作措施
CRediT作者贡献声明
Zhiqi Yang：软件验证。Xiaoyan Yu：方法学研究。Lu Chen：研究工作。Jie Chen：资源支持。Weida Li：软件开发和方法学研究。Zhaomin Sun：验证工作。Xiangjing Wang：撰写、审稿与编辑、项目管理和资金申请。Kuan Zhang：初稿撰写、软件开发、方法学研究、数据分析。Wensheng Xiang：项目监督和管理。Junwei Zhao：撰写、审稿与编辑、方法学研究、数据管理数据可用性
支持本研究的所有数据均包含在论文及其补充信息中。
利益冲突声明
我们在此声明，本文的所有作者均不存在可能影响本研究结果的已知利益关系或个人关联。
致谢
本研究得到了国家自然科学基金重点项目（项目编号：U22A20483）和中国国家重点研发计划（2022YFD1700205）的资助。
