Fungal Diversity|浙江大学李红叶教授团队揭示中国柑橘果面病害相关枝孢菌(Cladosporium)物种多样性及适应性演化机制

编辑: 时间:2025年07月04日 访问次数:10

果面缺陷是制约柑橘品质与价值的关键因素。煤烟病、煤污病、果斑病、白癞病以及由害螨、蓟马等害虫危害造成的疤痕,严重影响果实外观,降低商品价值。然而,长期以来,人们对这些症状背后的真菌类群缺乏系统性研究,认识不足严重阻碍了科学防治措施的制定。

针对这一问题,浙江大学农业与生物技术学院李红叶教授团队于2020-2025年开展了深入研究。课题组从我国柑橘主产区广泛采集231份果面缺陷样品,成功分离出502枝孢菌Cladosporium。统计分析揭示枝状枝孢C. cladosporioides 复合种在柑橘枝孢菌中占据绝对主导地位(占比96.8%),其中的极细枝孢 C. tenuissimum 为柑橘上的优势物种。β多样性分析表明枝孢菌的物种分布与症状类型及地理来源有关,但与柑橘寄主品种无显著相关。其中,极细枝孢C. tenuissimum、散黄枝孢C. xanthochromaticum、假枝状枝孢C. pseudocladosporioides 和嗜人枝孢菌C. anthropophilum被鉴定为柑橘斑点病病原菌。同时,Cladosporium也是柑橘煤烟、煤污、白癞和虫疤果上的优势真菌类群。

团队进一步对42个枝孢菌菌株进行基因组分析,揭示了该属真菌适应不利环境和寄主定殖的关键策略,主要包括:(1)所有枝孢菌菌株中黑色素高度保守,有效提高菌株抗逆性;(2)枝孢属物种具有丰富的碳水化物酶(CAZymes)和植物细胞壁降解酶(PCWDEs),有助于其在广泛寄主上的定殖;(3)部分枝孢菌菌株可能会分泌一些毒素,如已报道对植物具有毒性的弗来菌素(phleichrome)4)效应蛋白的数量收缩,有助于逃避寄主防御反应;(5)枝孢菌通过合成特定的蛋白来适应特定生态位,如细胞色素P450Zn(2)-Cys(6)锌簇蛋白。而且,C. cladosporioides复合种通过多种机制增强其在植物叶际生态位上的适应性,主要包括:(1)增加参与精氨酸和脯氨酸代谢以及鞘脂代谢的基因,增强植物互作;(2CAZymesPCWDEs 的编码基因数量相较于其他复合种显著扩张,增强对植物细胞壁及碳水化合物的降解和利用;(3)肽酶的编码基因数量显著扩张,帮助其对植物寄主和周围其他微生物的蛋白质分解;(4)特异性合成具有抗菌活性的次生代谢物,对抗周围环境中的其他微生物。

该研究结果于2025620日在线发表在真菌学权威杂志真菌多样性Fungal Diversity (Mycology in SCIE edition, 1/32, Q1; IF-5Y =28.3)上。 浙江大学生物技术研究所博士研究生郑放为论文的第一作者,李红叶教授为论文的通讯作者。浙江大学生物技术研究所博士后肖小娥、李晨浩、汤洁静、研究生李磊、黄江南、张超凡、副教授谢艳、“百人计划”研究员焦晨、中国电子科技大学研究生陈艳朋,Sajeewa S. N. Maharachchikumbura教授、加拿大麦克马斯特大学Jianping Xu教授以及广西特色作物研究院阳廷密高级农艺师参与部分工作。该研究得到浙江省重点研发计划项目(2019C02022)、国家重点研发计划(2017YFD0202000)和国家柑橘产业技术体系 (CARS-26)的资助。

论文链接:https://link.springer.com/article/10.1007/s13225-025-00559-w