伊朗核果果园中Monilinia laxa的多相特征与交配型等位基因分布研究及其在褐腐病防控中的意义

本研究针对伊朗核果果园中由Monilinia spp.引起的褐腐病，通过多相表征（形态学与分子技术结合）首次揭示了M. laxa和M. fructigena的分布规律，开发了新型交配型检测引物（Mat1-1-1/Mat1-2-1），证实病原体强致病性及交配型1:1分布特征，为褐腐病监测与综合防控提供关键数据。

　　

核果类果树是伊朗农业经济的重要支柱，但褐腐病（Brown rot disease）的暴发常导致花期枯萎和果实腐烂，造成严重损失。该病由Monilinia属真菌引起，其中M. laxa、M. fructigena和M. fructicola是主要病原体。尽管全球已有相关研究，但伊朗境内Monilinia种群的特征、遗传多样性及交配系统仍缺乏系统研究。尤其值得注意的是，此前伊朗仅通过形态学鉴定过两种Monilinia物种，且无分子数据支持，这限制了精准防控策略的制定。

为解决这一问题，来自大不里士大学（University of Tabriz）的研究团队开展了为期5年（2018-2022年）的系统研究。通过对伊朗6个省份565份样本的分析，结合形态学、分子标记和交配型基因检测，首次揭示了M. laxa在伊朗核果果园中的绝对优势地位（占比93%），并开发了可同步检测Mat1-1和Mat1-2基因的多重PCR技术。相关成果发表在《Scientific Reports》上，为理解病原菌群体遗传结构及制定区域化防控策略提供了科学依据。

研究主要采用四项关键技术：1) 基于物种特异性引物（如MO368-8R/Laxa-R2）的多重PCR鉴定；2) ITS-rDNA和Ef-1α基因的多基因系统发育分析；3) 新设计的交配型引物（Mat1-MoF/Mat2-MoR）的Touchdown多重PCR检测；4) 离体果实接种实验评估致病性。样本来源于伊朗5个主要核果产区的11种寄主植物。

研究结果

Field symptoms and species of Monilinia pathogens

田间症状分为花期枯萎和果实腐烂两类。从430株分离菌中，通过分子鉴定确认403株为M. laxa，27株为M. fructigena，且后者仅在东阿塞拜疆省的榅桲和山茱萸上发现。

Phylogenetic analysis

基于ITS和Ef-1α基因的贝叶斯系统发育分析（GTR+G/HKY+G模型）将12个代表菌株明确划分为M. laxa（10株）和M. fructigena（2株）分支，支持率达0.9以上。

Molecular assay of mating type distributions

新设计的引物可特异性扩增Mat1-1-1（910 bp）和Mat1-2-1（1086 bp）基因。M. laxa群体中交配型呈1:1平衡分布（215 Mat1-1:188 Mat1-2），而M. fructigena则呈现显著偏态（2 Mat1-1:25 Mat1-2）。

Morphological characterization

M. laxa菌落呈裂片状边缘（直径56-76 mm），分生孢子（10–19×7–11 μm）链状排列；M. fructigena菌落边缘光滑（直径70-74 mm），分生孢子更大（13.14–21.9×9.4–14.9 μm）。

Pathogenicity assay

所有测试菌株在接种后3-4天即导致核果腐烂，23天内完成果实木乃伊化，符合柯赫法则验证。

这项研究首次提供了伊朗Monilinia种群的多维度数据：1) 确认M. laxa为优势种且寄主范围广泛；2) 揭示交配型基因的分布特征，暗示潜在有性重组可能；3) 开发的高效交配型检测技术为群体遗传研究奠定方法学基础。值得注意的是，尽管检测到两种交配型共存，但田间未发现子实体，可能与伊朗夏季高温干燥气候抑制有性生殖有关。研究成果为制定基于交配型动态监测的区域化防控策略提供了理论支撑，也为后续开展LAMP快速检测等技术研发提供了靶标基因资源。