臭名昭著的青枯君到底有多少“靠山”?

之前我说过LorMe小伙伴都是植物和土壤的医生,其中很重要的原因是我们研究的对象是一种土传植物病原细菌。每当别人听我讲工作,总有人认为我们是来自植保专业,因为传统意义上病害是植保问题。不过我们是地道的“土匪”,土壤与肥料工作者。正如蔡祖聪教授所说,土壤工作者要关注土壤病原菌研究(蔡祖聪,2016,土壤学报),因为这是土壤中发生的事情,土壤很复杂,所以土传病害更难以解决。参与解决土传病害是土壤肥料工作者的不可推卸的责任。值得高兴的是早在2003年土壤肥料领域知名专家沈其荣教授带领团队便开始关注土传病害,经过几年的积累,2007年带领团队全面展开经济作物土传病害的防控研究,取得的很好的成绩。很幸运,2007年我赶上了这波热潮,遇到了青枯君,一直到现在不离不弃,快十年了。感情越来越深,但又觉得某些有些模糊,便想再多了解一下,给喜欢的朋友铺垫些最基础的。

我愿意瘦回2007年,但不愿再看到整棚的番茄因青枯病全部损失


青枯君,官方名为Ralstonia solanacearum(青枯菌),其引起的植物土传青枯病是世界上最重要细菌性病害之一了,常常被称为植物“癌症”。分布区域广,种群多样性高,寄主范围广,破坏性强,是青枯菌(青枯君)臭名远扬的四大招牌特征。


今天主要是扒扒青枯菌的寄主到底有多广。答案就是还不清楚,从以下文字中,我希望大家能认识到一点,尽管答案各有不同,但谈不上对错,很多信息都是相对正确的,都是在特定环境下的一个产物和一个数字。而事实上所有的信息都是相对正确的。没有真相,所以科学是无止尽的。

啰嗦的太多,以下是正文。以上是重点。

青枯君的“靠山”到底有多少呢?

一些重要网站给出的答案:

维基百科没有给答案。“Ralstonia solanacearum is an aerobic nonspore-forming, Gram-negative, plant pathogenicbacterium. R. solanacearum issoil-borne and motile with a polar flagellar tuft. It colonises the xylem,causing bacterial wilt in a very wide range ofpotential host plants1.”

滨州州立大学网站这样描述的,“Bacteria called Ralstonia solanacearum attack almost 200 plant species in 33 different plant families.This constitutes one of the largest known host ranges for any plant pathogenicbacterium2.”

入侵物种纲要http://www.cabi.org/isc/datasheet/45009,它是这样描述的“Over 200 species,especially tropical and subtropical crops, are susceptible to one or other ofthe races of R. solanacearum. Worldwide, the most important are: tomato,tobacco, aubergine, potato, banana, plantain and Heliconia.”。这里列举了大量青枯菌的寄主,不过也就84个。

一些重要文献给出的答案:

1991年发表的《Biologyand Epidemiology of Bacterial Wilt Caused by Pseudomonas Solanacearum》综述性论文应该是青枯病研究领域被引用最多的了(>1300)3,作者A. C. Hayward是青枯菌研究的鼻祖之一了,他在专著里这样描述的“Thevery extensive host range of P.solanacearum includes several hundred speciesrepresenting 44 families of plants, and many newly recognized hosts。引用了三篇文章,第一篇是我国青枯菌研究前辈何礼远4,列举了14个寄主。第二篇文章主要介绍花生青枯病,没有明确指出青枯菌的寄主数量5。第三篇文中没有明确指出青枯菌寄主数量,或者列出大量寄主,重点介绍了花生青枯病6。应该说三篇文章没有明确指出青枯菌有几百种寄主,并且属于44个科。很可能作者开展了大量的调查研究,阅读了大量文献,推测青枯菌的寄主有几百种。

法国农科院Stephane Genin团队是世界上青枯菌研究领域的领跑者之一(正在和他们展开合作)。2012年他发表的论文《Pathogenomics of the Ralstonia solanacearum Species Complex》7中是这样描述的“R. solanacearum, a β-proteobacterium, is pathogenic onmore than 200 plant species belonging to over 50 different botanical families”。引用的文章是论文合作者Denny TP在2006年出版的《Plant pathogenic Ralstonia species》一书8。Tim Denny在青枯菌领域也是大牛,他的这本书也是面向非专业人士的,书中是这样描述的“As a group, it causes disease on over 200 plant species in over 50families.”。而他引用了两位鼻祖的文章9,10

我国学者关于中国青枯菌基因型多样性的研究中这样描述的11,“As a diverse species complex, R.solanacearum has developed an extremely broad host range throughout theworld, including >450 host species representing 54 plant families.”,这里引用法国Philippe Prior团队的工作12,该教授依然活跃在青枯菌一线,在圈内影响力很大。文章发表在Applied EnvironmentalMicrobiology上,文中这样描述的“The host range of R. solanacearum is unusually wide for aplant pathogen, including over 450 host species in 54botanical families. 不过引用的文献还是1991年那篇经典之作3。这也是寄主数量为450的重要出处了,同理也可能是作者长期工作积累的Philippe Prior经验数据。不过据了解,450这个数值纯属不小心写的。

注:以下参考文献也很重要,暂时没法获得全文,里面是否有关键资料还不清楚。

Allen, C. (Editeur,美国的青枯菌专家,人挺友好), Prior, P. (Editeur,很幽默的), Hayward, A.C.(Editeur,老同志已经去世了,去年参加国际青枯菌大会才详细了解一下他的事迹,) (2005). Bacterial wilt disease and the Ralstonia solanacearum speciescomplex. Saint Paul, USA : APS Press, 522 p.http://prodinra.inra.fr/record/76500

从以上分析大家可以看出来了吧,目前到底多少种谁也不知道。都是文献间相互引用,引用过程中加些经验和不小心。这些文章我也引用过。只是不是问题的重点,所以到底多少其实大家也不是很在意,即便是不准确的。

我今天写这些,意思是我已经在意了。可以负责任的告诉大家,在中国青枯君的靠山大于90种,就是说可以侵染90多种植物,包括番茄、茄子、青椒、烟草、花生、大豆、芝麻、南瓜、。。。。。至于世界范围内到底有多少,我和另一外青枯君(江高飞博士)正在收集资料,敬请关注。

注:青枯君,也是我们所有从事青枯菌相关工作者的代名词,去年我和江高飞博士已经搭建了中国青枯菌之家QQ群(229647839)和微信群以及微信公众号,关于尚未找到组织的青枯君积极加入进来。

也欢迎各位关注我们LorMe微信公众号,希望LorMe能带你走近和了解科研工作者的普通而不一般的生活。

Reference

1.    Ralstonia solanacearum. Wikipedia (2017).

2.    Bacterial Wilt - Ralstonia solanacearum(Plant Diseases). Plant Diseases (Penn State Extension) Available at:http://extension.psu.edu/pests/plant-diseases/all-fact-sheets/ralstonia.(Accessed: 21st April 2017)

3.    Hayward, A. C. Biology and Epidemiology ofBacterial Wilt Caused by Pseudomonas Solanacearum. Annu. Rev. Phytopathol. 29,65–87 (1991).

4.    He, L. Y. , Sequeira, L., Kelman, A. 1983.Characteristics of strains of Pseudomonas solanacearum from China. Plant Dis.67:1357-61.

5. Middleton, K.J., Hayward, A. C. 1990. Bacterial Wilt of Ground nuts. Proc. AC-IAR/ICRISATcollaborative res. plan. meet., Genting Highlands, Malaysia, 18-19 March. ACIARProc. No. 31

6. Persley, G.J. 1986. Bacterial wilt disease in Asia and the South Pacific. Proc. Int.Workshop, PCARRD, Los Banos, Philippines, 8-10 Oct. 1985. ACIAR Proc. 13. 145pp.。

7.    Genin, S. & Denny, T. P. Pathogenomicsof the Ralstonia solanacearum species complex. Annu. Rev. Phytopathol. 50,67–89 (2012).

8.    Denny, T. in Plant-Associated Bacteria (ed.Gnanamanickam, S. S.) 573–644 (Springer Netherlands, 2007).doi:10.1007/978-1-4020-4538-7_16

9. Hayward, A.C. (1994b). The hosts of Pseudomonas solanacearum. In A. C. Hayward & G. L.Hartman (Eds.), Bacterial Wilt: The Disease and its Causative Agent,Pseudomonas solanacearum (pp. 9-24). Wallingford, UK: CAB International.

10. ArthurKelman.The bacterial wilt caused by Pseudomonas solanacearum: a literaturereview and bibliography. North Carolina Agricultural Experiment Station,1953.Technical bulletin (North Carolina Agricultural Experiment Station), no.99.

11.  Xu, J. et al. Genetic diversity of Ralstoniasolanacearum strains from China. Eur. J. Plant Pathol. 125, 641–653 (2009).

12.  Wicker, E. et al. Ralstonia solanacearumStrains from Martinique (French West Indies) Exhibiting a New PathogenicPotential. Appl. Environ. Microbiol. 73, 6790–6801 (2007).

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