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Cyclaneusma
needle cast (CNC)是世界范围内松属的一种叶面病害，能够侵害超过30种松树，其中新西兰和澳大利亚地区的辐射松(Pinus
radiata)就极易遭受该病害；但是在欧洲和北美地区，苏格兰松更容易受到这种病害的侵染。辐射松是新西兰人工林的主要物种，感染CNC病害之后导致还未成熟的松针过早脱落，影响松树的生长导致木材生产的损失。据统计该病害造成的经济损失每年高达3800万新西兰元。为了有效控制CNC病害，对感染早期的松树进行砍伐。近年来种植抗病品种来避免CNC病害的传播，但是CNC病害仍在一部分地区造成危害。CNC主要是由利多菌属真菌Cyclaneusma
minus 引起，前期研究将新西兰的C.
minus菌株分成了两种形态型，分别标记为为verum和simile。但仍然有部分分离株如NZFS3305和NZFS3325无法确定最终的分类。正确识别不同的形态型有助于确定菌株的分布范围，比较不同形态型之间的毒性差异，有助于疾病的诊断和森林管理。Phytopathology Research今日在线发表了题为“Genomic and
culture-based analysis of Cyclaneusma minus in New Zealand provides
evidence for multiple morphotypes”的文章。作者采集了八种C. minus分离株：两种属于simile形态型：NZFS759 和NZFS809；四种属于verum形态型：NZFS110, NZFS725,
NZFS1800和NZFS3276；两种属于新的形态型novus：NZFS3305和NZFS3325 ，并预测了这些分离株的候选效应蛋白，发现诱导细胞死亡的效应蛋白家族Ecp32，Ecp32家族蛋白在不同的形态型中的数量明显不同，在非宿主烟草中也能触发细胞死亡，这些结果有助于证明这三种形态型有可能属于不同的物种。将有助于更好了解C. minus菌株的分布范围和毒力差异，以及预测和控制松针疾病。主要研究结果包括：1）C. minus菌株根据分子和形态学分析可以分为三种形态型。根据前期的分子分类方法，确定NZFS3305和 NZFS3325属于新的形态型，不同分离株在不同温度的生长速度的差异也进一步证明以上分类；2）作者利用全基因组测序，鉴定了8个分离株中的所有的潜在效应蛋白，发现不同的形态型的分离株中鉴定得到的效应蛋白数量是不同的；3）三种C. minus菌株形态型中的Ecp32效应蛋白家族成员数量和基因序列都存在差异，进一步证明了三种形态型之间存在分化；4）不同C. minus菌株形态型的Ecp32家族成员蛋白序列存在差异，且部分成员只存在于某一种形态型中。进化树分析发现Ecp32家族在三种不同的形态型中可能存在基因复制以及新的家族成员的产生，且该家族成员序列在不同的形态型或同一生态型中存在多样性；5）来自不同形态型的分离株的Ecp32家族蛋白诱导烟草的细胞死亡。作者发现来自同一形态型的不同的Ecp32家族蛋白在非宿主植物烟草中触发的细胞死亡的程度不同，不同形态型的同源的Ecp32家族蛋白也存在一定差异；6）C. minus菌株的Ecp32家族成员的三级结构可能导致不同形态型之间存在毒力差异，对结构的预测为了解Ecp32家族蛋白负责植物受体介导识别的蛋白区域提供部分线索。![]()
Fig.1 Phylogenetic
tree of C. minus Ecp32 family members across eight isolates and three
morphotyes of C. minus
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Fig.2 Ecp32 proteins from different morphotypes of C.
minus triggered cell death in Nicotiana
benthamiana.
Cite this article:
Tarallo, M., Dobbie, K.B., Leite, L.N. et al. Genomic and culture-based analysis of Cyclaneusma minus in New Zealand provides evidence for multiple morphotypes. Phytopathol Res, 2024, 6, 37. https://doi.org/10.1186/s42483-024-00255-8
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Phytopathology Research是我国植物病理学科的第一本英文期刊，由中国科协主管，中国植物病理学会和中国农业大学联合主办，与Springer Nature旗下BMC合作在线出版，与中国农业大学出版社合作纸质出版，于2019年1月正式刊载文章。期刊采用开放获取形式，刊载涵盖植物病理学学科基础和应用研究，现已被DOAJ、Scopus、SCIE等数据库正式收录，2022年获得首个SCI影响因子3.955 (Q1)，2023年最新影响因子3.4 (Q2)；入选中国科学院期刊2区。期刊主编由中国农业大学彭友良教授担任，与全球11个国家的53位行内知名专家组成编委会。目前Phytopathology Research所有稿件处理费用(APC)均由中国植物病理学会资助，作者无需支付任何费用。官方网站：
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