扁豆基因型对茎枯病的抗性筛选及病原菌分子鉴定研究

本研究针对扁豆茎枯病(Stemphylium blight)这一全球性病害，通过三年田间试验筛选60个扁豆基因型，结合自然发病与人工接种评估抗性水平。研究发现BARI Masur-9等7个基因型表现中度抗性(MR-MS)，首次完成孟加拉国境内病原菌Stemphylium botryosum的ITS区域测序鉴定。该研究为扁豆抗病育种提供重要种质资源，对保障全球粮食安全具有实践意义。

　　

在全球粮食安全面临挑战的背景下，扁豆(Lens culinaris Medikus)作为第六大食用豆类作物，其产量受到茎枯病(Stemphylium blight)的严重威胁。这种由坏死营养型子囊菌Stemphylium botryosum引起的叶部病害，已在孟加拉国、印度、尼泊尔等主要扁豆产区造成高达100%的产量损失。尤其在孟加拉国，自1986年首次暴发以来，该病害已蔓延至全国主要种植区，导致经济损失高达80%。面对这一严峻形势，Md. Aktar-Uz-Zaman等研究人员在《Scientific Reports》发表了重要研究成果。

研究团队采用Alpha-Lattice设计，在2019-2022三个生长季对60个扁豆基因型进行系统评价。关键技术包括：自然发病与人工接种(1.3×10⁵孢子/mL)双轨评估、病情指数1-9分级系统、病程曲线下面积(AUDPC)计算，以及首次对孟加拉国境内病原菌进行ITS区域和甘油醛-3-磷酸脱氢酶(gdp)基因测序分析。样本来源于孟加拉国农业研究所(Ishurdi)试验田及周边感染区域。

【Disease reaction of Stemphylium blight of lentil genotypes】

在自然发病条件下，60个基因型中未发现完全抗病(R)材料，但鉴定出7个MR-MS基因型，包括BARI Masur-9、PRECOZ等，其病情等级为4级(16-30%感染率)，平均AUDPC为81-120。人工接种显示病情严重度显著高于自然发病，仅BARI Masur-9等3个基因型保持MS水平。

【Area under disease progress curve (AUDPC)】

AUDPC分析显示，自然条件下PRECOZ表现最佳(AUDPC=94.5)，而Bagura local最差(AUDPC=256.67)。人工接种时BLX-0200-08-4的AUDPC高达241.33，证实环境压力加剧病害发展。

【Yield performance of 60 lentil genotypes】

产量分析发现，BLX-05010-3在自然条件下产量最高(1182.82 kg/ha)，而人工接种导致多数基因型减产，证实茎枯病对产量的显著影响。值得注意的是，MR-MS基因型在产量稳定性方面表现突出。

【Molecular characterization of the causal organism】

通过ITS和gdp基因测序，首次确认孟加拉国境内病原菌为Stemphylium botryosum，测序数据已存入NCBI(登录号OQ442935-OQ442937)。系统发育分析显示本地菌株SBI1-SBI3存在遗传变异。

该研究突破性地建立了扁豆茎枯病综合评估体系，发现多个具有应用潜力的MR-MS基因型。分子鉴定结果为病害监测提供标记，田间设计方法为抗病育种提供范式。特别值得注意的是，研究揭示人工接种比自然发病更能准确评估基因型抗性，这一发现对抗病育种程序优化具有指导价值。虽然尚未发现完全抗病材料，但鉴定的MR-MS基因型为后续育种奠定基础，对解决全球扁豆产业面临的生物胁迫挑战具有重要意义。