《Physiological and Molecular Plant Pathology》：Characterization of Fusarium longipes, a pathogenic species causing root rot of rice in Malaysia
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阿斯玛乌尔·胡斯纳（Asmaul Husna）| 阿萨杜扎曼·米亚（Md. Asaduzzaman Miah）| 萨利赫·艾哈迈德·沙赫里亚尔（Saleh Ahmed Shahriar）| 拉蒂法·扎卡里亚（Latiffah Zakaria）| 尼克·穆罕默德·伊扎姆·穆罕默德·
阿斯玛乌尔·胡斯纳（Asmaul Husna）| 阿萨杜扎曼·米亚（Md. Asaduzzaman Miah）| 萨利赫·艾哈迈德·沙赫里亚尔（Saleh Ahmed Shahriar）| 拉蒂法·扎卡里亚（Latiffah Zakaria）| 尼克·穆罕默德·伊扎姆·穆罕默德·诺尔（Nik Mohd Izham Mohamed Nor）
马来西亚科学大学生物科学学院，槟城，11800，马来西亚
摘要
水稻中的真菌病害通常由多种Fusarium物种引起，这对可持续的水稻生产构成了潜在威胁。本研究旨在鉴定并表征Fusarium longipes作为可能影响水稻的病原物种。在马来西亚半岛的田间调查中，收集了表现出叶片黄化和萎蔫以及根腐病的矮化幼苗的水稻植株。所有真菌分离株均显示出与Fusarium属一致的形态特征，并且仅具有一个MAT表型，但它们不具备生殖能力。通过使用tef1和rpb2的部分基因序列进行分子鉴定，并结合系统发育分析，确认这些分离株为F. longipes。致病性试验表明F. longipes对水稻具有致病性，其引起的症状与田间观察到的症状相似。此外，F. longipes会产生镰刀菌酸（FA），这是一种已知的促进水稻根腐病发展的毒力因子。综合形态学、生物学和分子证据，确定F. longipes为水稻根腐病的候选病原体。据我们所知，这是首次报道F. longipes作为马来西亚水稻根腐病的病原体，为制定有效的水稻病害管理策略提供了重要见解。
引言
水稻（Oryza sativa L.）是全球超过一半人口的主食作物，在食品安全方面发挥着关键作用，尤其是在东南亚国家如马来西亚。然而，水稻生产面临着来自各种生物胁迫的日益增加的威胁，其中真菌病害最具破坏性。这些病害包括恶苗病、稻瘟病、褐斑病、叶鞘腐病、萎蔫病和根腐病，导致严重的产量损失。在真菌中，Fusarium在全球范围内引起多种水稻病害[1]。该属包括许多植物病原性和产毒物种，对包括水稻在内的经济重要作物构成威胁[2]。除了直接导致产量损失外，一些Fusarium物种还会产生镰刀菌酸（FA），这种霉菌毒素会危及作物质量和食品安全。镰刀菌酸还作为次级代谢产物在病害发展中起关键作用。
水稻根腐病是一个严重的问题，但由于其症状与其他真菌病害重叠，常常被忽视或误诊。在马来西亚，根腐病频繁发生，造成重大损害并威胁当地水稻生产。最近的田间观察显示，根腐病症状有所增加，包括根部变色、根部长度减少和生长受阻，导致显著减产。这些报告引发了人们对存在多种或以前未被识别的Fusarium分类单元的担忧。水稻根腐病已被观察到是由几种Fusarium物种引起的恶苗病的症状[3]，包括F. fujikuroi、F. verticillioides和F. proliferatum[3]。此外，F. moniliforme和F. commune分别被报道会导致根腐病和茎基腐病[4]以及根腐病和萎蔫病[5]。由于水稻根腐病也是其他几种Fusarium物种引起的病害的症状，因此确定具体的致病物种具有挑战性。此外，最近的分子研究表明Fusarium种群内部存在显著的遗传多样性，强调了精确鉴定的必要性[6]。然而，由于形态学相似性和遗传多样性，准确鉴定仍然具有挑战性。
Fusarium longipes在热带地区普遍存在，既可作为腐生菌也可作为土壤栖息者[7]。该物种最初由Wollenweber和Reinking在洪都拉斯的香蕉叶中描述[8]。它具有广泛的宿主范围，可以定殖多种基质。例如，在马来西亚从草本植物中分离出F. longipes[9]，在澳大利亚从Oryza australiensis中分离出[10]，在伊朗从谷物中分离出[11]，在埃及从种子中分离出[12]。此外，据报道F. longipes还会导致中国的玉米茎腐病[13]、印度尼西亚的香蕉萎蔫病[14]以及马来西亚的黄瓜萎蔫病[15]。尽管F. longipes》已被报道为多种作物的病原体，但在马来西亚尚未有关于其对水稻致病性的记录（表S1）。对该物种的详细研究不足，限制了我们对其在马来西亚水稻根腐病中的流行病学意义及其潜在贡献的理解。
对引起水稻症状性病害的任何Fusarium物种进行表征对于确定其致病性至关重要。尽管真菌系统学取得了进展，但对于与马来西亚水稻根腐病相关的Fusarium物种的多样性和致病作用仍存在显著差距。值得注意的是，新物种或隐秘物种的出现尚未得到全面研究。现在将形态学表征与多位点分子系统发育分析相结合对于明确Fusarium内的物种界限至关重要[6,16]。然而，这种综合方法尚未充分应用于与马来西亚水稻根腐病相关的Fusarium物种。最近的研究还表明，东南亚出现了新的影响水稻植物的Fusarium分类单元，突显了持续监测和表征的必要性[17,18]。这项研究对马来西亚尤为重要，因为热带条件有利于高病原体多样性和新病害的出现。在全球范围内，这项研究通过鉴定Fusarium属内的潜在致病物种，有助于更广泛地了解Fusarium的多样性和进化。
在此背景下，本研究旨在将F. longipes表征为与马来西亚水稻根腐病相关的潜在病原体。具体而言，研究目标是使用多相方法鉴定F. longipes>，确定其在属内的系统发育位置，并评估其致病性和在水稻根腐病发展中的作用。明确这一病原体的身份和特征将有助于更好地理解水稻根腐病的病因，并支持制定有针对性的、有效的病害管理策略。
章节片段
真菌样本的调查、分离和培养
2019年的一项调查中，在马来西亚的两个地点（槟城和吉打，GPS坐标见表1）收集了表现出叶片黄化、萎蔫和幼苗根腐病的水稻植株（图3a）。每个田地获得了三株受感染的植株。为了分离真菌，将受感染的植株的根、茎、谷粒和叶片切成约1厘米长的片段，包括健康组织和病组织。这些片段通过依次浸泡在1% NaOCl（氢氧化钠）中进行表面消毒
真菌分离和形态学表征
从有症状的水稻植株中分离出四种（4）真菌菌株，作为不同地点和植物部位的代表（图3a）。MP01R和MP16R菌株是从马来西亚槟城的受感染根部分离出的，而MK05R和MK12R菌株是从马来西亚吉打的受感染茎部分离出的。根据形态特征，所有分离株均显示出与Fusarium属一致的特征。这些分离株形成的菌落直径分别为45±5.7毫米和21±5毫米
讨论
本研究通过综合多相方法成功地将F. longipes》表征为与马来西亚水稻根腐病相关的潜在病原物种。形态学表征显示F. longipes》具有将其与其他密切相关的分类单元区分开来的特征。Fusarium longipes可以通过其延长的分生孢子、特定的隔膜模式以及独特的顶端和基部细胞形态来区分，尽管它也表现出一些重叠的显微形态特征
结论
本研究证实F. longipes》是与马来西亚水稻根腐病相关的潜在重要病原物种。据我们所知，这是首次报道F. longipes与该国水稻根腐病有关。这些发现扩展了目前对与水稻相关的Fusarium多样性的认识，并表明F. longipes》可能是水稻生产系统中的潜在病原体。该研究为水稻根腐病的病因提供了初步见解，并提出了可能的
资助
本研究得到了马来西亚科学大学的资助：1001. PBIOLOGI.8011097。
CRediT作者贡献声明
阿斯玛乌尔·胡斯纳（Asmaul Husna）：概念化、数据管理、正式分析、调查、方法学、软件使用、可视化、初稿撰写、审稿与编辑。阿萨杜扎曼·米亚（Md. Asaduzzaman Miah）：概念化、初稿撰写、审稿与编辑。萨利赫·艾哈迈德·沙赫里亚尔（Saleh Ahmed Shahriar）：数据管理。拉蒂法·扎卡里亚（Latiffah Zakaria）：概念化、方法学、监督。尼克·穆罕默德·伊扎姆·穆罕默德·诺尔（Nik Mohd Izham Mohamed Nor）：资金获取、项目管理、资源协调、监督、审稿与编辑。
作者声明他们没有已知的可能会影响本文所述工作的财务利益或个人关系。
致谢
作者还感谢意大利发展中国家的妇女科学组织（OWSD）的资助。
