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中国热科院椰子所在槟榔黄化植原体分子鉴定及其系统发育研究方面取得新进展
  作者: 于少帅   来源: 椰子研究所  日期: 2023-11-29   点击:        打印  ] 我要分享

槟榔是热区重要的经济棕榈作物,由植原体引起的槟榔黄化病是致死性,对相关产业造成毁灭性打击。该病目前在我国海南及印度、斯里兰卡等均有报道,明确其病原的种类及特征,对于病害监测预警、防控管理等至关重要。近期,中国热科院椰子所植物保护研究室在槟榔黄化植原体分子鉴定及其相关病原系统发育研究方面取得新进展。

基于植原体保守基因扩增及BLAST、多重序列比对、限制性片段长度多态性(RFLP)、单核苷酸多态性、系统发育等分析,本团队首次发现表现黄化症状的槟榔可被属于16SrXXXII-D亚组的‘Candidatus Phytoplasma malaysianum’植原体候选种侵染。16SrXXXII-D亚组为本团队在海南首次鉴定、报道,且已被国际权威植原体分类鉴定系统iPhyClassifier收录采用(Yu et al., Plant Disease, 2021),随后在海南其它经济作物上也发现了该亚组植原体寄生现象(Yu et al., Biology-Basel, 2022)。该亚组槟榔黄化植原体与已报道的16SrXXXII-D亚组山黄麻、柚子等植原体保守基因序列相似性为100%。

图1 ‘Candidatus Phytoplasma malaysianum’ 植原体系统发育

基于全球已发布的‘Candidatus Phytoplasma malaysianum’植原体保守基因序列,通过17个限制性内切酶的RFLP分析表明,该植原体候选种相关株系可被分为6个RFLP类群,前5个RFLP类群分别对应16SrXXXII-A、16SrXXXII-B、16SrXXXII-C、16SrXXXII-D、16SrXXXII-E亚组。根据植原体16Sr组划分标准及RFLP变异系数,本研究提出了一个新的植原体分类亚组16SrXXXII-F。

‘Candidatus Phytoplasma malaysianum’植原体可侵染我国海南的槟榔、马来西亚的油棕、黄矮椰等棕榈作物。基于16Sr组分析发现全球范围内该类植原体的16SrXXXII-A、16SrXXXII-B、16SrXXXII-C亚组仅分布于东南亚的马来西亚;16SrXXXII-D、16SrXXXII-E、16SrXXXII-F亚组仅分布于东亚的中国海南、云南、广州及日本、韩国。结合本团队前期研究发现国内寄生于相同植物的植原体,海南株系与广州、湖南、福建等地株系虽同为一个组或亚组,但海南植原体株系保守基因序列变异明显,处于一个独立的进化分枝。由此推断,地理隔离等因素可能阻断植原体间的传播交流,导致各自群体不同程度的适应性变异。相关研究成果以题为“Molecular Identification of ‘Candidatus Phytoplasma malaysianum’-Related Strains Associated with Areca catechu Palm Yellow Leaf Disease and Phylogenetic Diversity of the Phytoplasmas within 16SrXXXII Group”发表于Plant Disease,中国热科院椰子所于少帅副研究员为论文第一作者与通讯作者。

本研究获海南省自然科学基金高层次人才项目(No. 323RC524)和海南省院士创新平台专项(No. YSPTZX202138)等支持。


  文章链接:https://doi.org/10.1094/PDIS-11-23-2275-RE