《Journal of Plant Pathology》：First report of Fusarium suttonianum causing post-harvest rot in watermelon in Brazil
编辑推荐：
针对西瓜采后腐烂问题，研究人员开展了病原菌鉴定研究。通过形态学、分子测序（TEF-1α、RPB2）及致病性测定，首次在巴西鉴定出Fusarium suttonianum是引起“Tigrinho”西瓜果实腐烂的病原体，为病害防控提供了科学依据。
西瓜是全球重要的水果作物，其甜美的果肉和多汁的口感深受消费者喜爱。然而，从田间到餐桌的旅程中，西瓜果实常常面临一个隐蔽的敌人——采后病害。在储存、运输和销售过程中，由真菌等微生物引起的腐烂会悄然而至，不仅造成巨大的经济损失，也影响了果实的商品价值和食品安全。在巴西，西瓜是重要的经济作物，明确导致其采后腐烂的“罪魁祸首”，是制定有效防控策略、减少损失的第一步。
近期，一项发表在《Journal of Plant Pathology》上的研究，揭开了在巴西某包装厂内导致西瓜腐烂的一种新病原体的神秘面纱。研究人员面对的问题是：究竟是什么微生物导致了“Tigrinho”品种西瓜在采后出现腐烂症状？为了回答这个问题，他们从出现水浸状病变、软腐症状的果实上入手，展开了一场从田间观察到实验室精细鉴定的科学侦查。
为了精确鉴定病原，研究人员采用了多项关键技术。首先，他们从巴西里奥格兰德诺特州莫索罗地区的一个包装厂采集了具有典型腐烂症状的“Tigrinho”西瓜样本，并进行了病原菌的分离与纯化。核心的鉴定方法包括基于菌落形态和孢子特征的形态学鉴定，以及基于翻译延伸因子1-α（TEF-1α）和RNA聚合酶II第二大亚基（RPB2）基因片段的分子系统学分析，通过聚合酶链式反应（PCR）扩增、测序和BLAST（基本局部比对搜索工具）比对，结合最大似然法构建系统发育树，最终确定了病原菌的分类学地位。此外，研究还遵循柯赫氏法则（Koch’s postulates）的原则，进行了离体西瓜果实的致病性测定，以验证分离菌株的致病能力。
结果
1. 病害症状与病原菌分离
2024年，在巴西莫索罗的一个包装厂，研究人员发现了“Tigrinho”西瓜果实出现采后腐烂症状，发病率约为15%。患病果实组织被接种到马铃薯葡萄糖琼脂（PDA）培养基上，于25±1°C培养后，成功分离到真菌菌株。基于显微特征，该菌被初步鉴定为镰刀菌属（Fusarium sp.）。
2. 形态学特征
分离得到的真菌菌落气生菌丝呈白色至淡黄色。菌株产生长形、纺锤形至略弯曲的大分生孢子，顶端圆或尖，具1至3个隔膜，尺寸范围为32.46–17.65 × 7.31–3.32 μm。这些形态特征支持其属于镰刀菌属。
3. 分子鉴定与系统发育分析
研究人员对两个单孢分离株的TEF-1α和RPB2基因区域进行了扩增和测序。BLAST分析显示，TEF-1α序列与已鉴定的Fusarium suttonianum菌株LMC7210.01的相似性达99.55%，RPB2序列与F. suttonianum菌株NRRL32858的相似性为100%。进一步的系统发育分析（采用最大似然法）也确认，这两个分离株与F. suttonianum聚为一支。基因序列已保存于GenBank数据库（登录号：PX578338, PX578339, PX578340, PX578341）。综合分子证据，研究将病原菌准确鉴定为Sutton氏镰刀菌（Fusarium suttonianum）。
4. 致病性测定
为验证其病原性，研究人员用0.06%次氯酸钠对健康西瓜果实表面消毒后，在表皮制造伤口并接种菌丝块。在25±2°C的保湿条件下培养7天后，所有接种点均观察到菌丝生长，并随后出现水浸状病斑、软腐、组织凹陷和腐烂，致病率达100%。对照果实则未出现任何症状。这完全符合柯赫氏法则，证实了分离得到的F. suttonianum是引起西瓜果实腐烂的病原菌。
结论与讨论
本研究通过综合运用形态学观察、分子系统学分析和致病性测定，首次在巴西明确报道了Sutton氏镰刀菌（Fusarium suttonianum）可引起“Tigrinho”西瓜的采后腐烂病。这一发现具有重要的科学和实践意义。
在科学层面，它扩展了我们对F. suttonianum寄主范围和地理分布的认识。此前，该菌可能在其他作物或地区被报道，但作为巴西西瓜采后病害的病原，这是首次记录。这为镰刀菌属真菌的分类学、生态学和致病机理研究增添了新的案例。
在实践层面，准确的病原鉴定是病害有效防控的基石。将导致西瓜腐烂的病原明确到种（F. suttonianum），而非停留在属（Fusarium sp.）的水平，对于制定精准的防控策略至关重要。不同的镰刀菌物种可能对杀菌剂具有不同的敏感性，其侵染循环和适宜发病条件也可能存在差异。因此，本研究的结论能够指导农业生产者和植保人员针对F. suttonianum，有的放矢地选择杀菌剂、优化采后处理流程（如清洗、消毒、储存条件），从而更有效地控制西瓜采后腐烂，减少经济损失，保障西瓜产业的可持续发展和市场供应果实的品质。这项研究为巴西乃至其他西瓜产区应对此类新发现的采后病害提供了关键的诊断依据和防控起点。
