《Journal of Fungi》：Small-Spored Alternaria Species (Pleosporales, Pleosporaceae) Associated with Cucurbitaceae in China
Lin He,
Pingping Sun,
Zhengnan Li,
Jianxin Deng and
Sein Lai Lai Aung
编辑推荐：
本研究采用多位点系统发育分析（ITS、GAPDH、TEF1、RPB2、Alt a 1、EndoPG、OPA10-2）与形态学表征相结合的方法，系统调查了中国葫芦科植物相关链格孢属（Alternaria）真菌多样性。研究揭示了2个新种（Alternaria charantiicola sp. nov. 和 A. cucumicola sp. nov.）及5个首次在葫芦科上记录的物种，拓展了对链格孢属物种多样性及其寄主范围的认识，为葫芦科作物病害诊断与防控提供了分类学依据。
引言
葫芦科植物是一类重要的经济作物，包括黄瓜、南瓜、西瓜、甜瓜、苦瓜等多种蔬菜与水果。然而，真菌性病害严重制约了葫芦科作物的可持续发展。链格孢属（Alternaria）作为全球最常见的植物病原真菌之一，已报道与多种葫芦科植物病害相关。传统上，链格孢属的分类主要依赖形态特征，尤其是根据分生孢子大小分为大孢子（>60 μm）和小孢子（<60 μm）类群。小孢子链格孢因形态特征高度保守、重叠，其分类长期存在争议。近年来，随着分子系统发育学的应用，小孢子链格孢的物种边界逐渐清晰，但其在葫芦科上的多样性及寄主关联仍缺乏系统研究。
材料与方法
研究于2016–2024年从中国海南、黑龙江、湖北、广西、吉林、辽宁六省的葫芦科植物（涉及Citrullus、Cucumis、Momordica三属）上采集具有链格孢叶斑或枯死症状的叶片组织。通过组织分离法获取纯培养，共得到79株链格孢属分离物，从中选取13株代表菌株进行深入研究。形态学方面，在PDA、PCA和V8A培养基上观察菌落特征、分生孢子形态与产孢结构。分子系统发育分析则提取菌株DNA，扩增并测定了7个基因片段：核糖体内转录间隔区（ITS）、甘油醛-3-磷酸脱氢酶（GAPDH）、翻译延伸因子1-α（TEF1）、RNA聚合酶II第二大亚基（RPB2）、链格孢主要过敏原基因（Alt a 1）、内多聚半乳糖醛酸酶（EndoPG）基因以及一个匿名基因区域（OPA10-2）。使用最大似然法（ML）和贝叶斯推断法（BI）基于串联数据集构建系统发育树。
结果
1. 系统发育分析
基于7个基因位点的串联数据集构建的系统发育树将所有研究菌株归入链格孢属小孢子组（section Alternaria）。13株代表菌株进一步解析为7个不同的进化支，其中包含2个新种支系和5个对应于已知物种的支系。
2. 新物种描述
- •
Alternaria charantiicola sp. nov.：分离自苦瓜（Momordica charantia）。在PCA培养基上，分生孢子椭圆形至烧瓶形，具喙，孢子体大小36–54 × 11–15 μm，具2–5个横隔，连成4–6个孢子的链。该物种在系统发育上与A. zeae和A. oryzicola相近，但在多个基因位点存在核苷酸差异，且分生孢子体型更大。
- •
Alternaria cucumicola sp. nov.：分离自黄瓜（Cucumis sativus）和甜瓜（C. melo）。在PCA培养基上，分生孢子椭圆形至窄倒棍棒形，孢子体大小18–42 × 9–16 μm，具2–5个横隔，连成2–6个孢子的短链。该物种与A. tomaticola、A. citriarbusti等近缘种在系统发育上独立成支，形态上以分生孢子链更短、无细长顶喙为特征。
3. 葫芦科上新记录的物种
研究还首次在葫芦科植物上发现了5种链格孢，并提供了它们的形态描述：
- •
Alternaria zeae：原报道于玉米，本研究从黄瓜上分离获得。
- •
Alternaria lycopersici：原报道于番茄，本研究从黄瓜上分离获得。
- •
Alternaria sanguisorbae：原报道于地榆，本研究从西瓜上分离获得。
- •
Alternaria pulvinifungicola：原报道于栎属，本研究从甜瓜上分离获得。
- •
Alternaria solanicola：原报道于番茄，本研究从苦瓜上分离获得。
讨论
本研究通过整合形态学与多位点系统发育证据，明确了中国葫芦科相关链格孢的物种组成，包括2个新种和5个新寄主记录种。这表明部分小孢子链格孢可能具有较广的寄主范围或机会性定殖于葫芦科植物。其中，A. cucumicola sp. nov.在多个地理区域的不同葫芦科寄主上被分离，暗示其可能存在寄主广谱性而非严格的寄主专化性。研究结果支持了形态学种概念在链格孢属分类中的价值，尤其是在结合分子证据时，有助于厘清曾被归入A. alternata复合种的多个形态种。尽管这些菌株均分离自有症状叶片，但其致病性尚待验证，目前应被视为病害相关真菌而非确认的病原菌。
结论
综合而言，本研究系统阐明了中国葫芦科植物上小孢子链格孢属的物种多样性，发现了2个新种并扩展了5个已知种的寄主范围。这些发现不仅丰富了我们对链格孢属物种多样性及其寄主关联的理解，也为未来葫芦科作物链格孢相关病害的系统研究、准确诊断与防控奠定了坚实的分类学基础。
