梨锈水病(Bleeding canker of pears)于上世纪70年代在我国江苏被首次报道和描述，是国内梨树上特有的细菌病害。近年来该病害在我国多个省区造成危害，并有加重流行的趋势，然而其病原一直未得到准确鉴定。南京农业大学植物检疫实验室胡白石教授及其团队自2007年开始从事国内梨锈水病研究工作。经过多年研究，完成了梨锈水病病原菌的鉴定，将其鉴定为迪基氏菌属(Dickeya)的新种，并以我国植物病原细菌学开创人方中达先生的名字命名为方中达迪基氏菌(Dickeya fangzhongdai)。研究成果于2016 年发表于国际微生物分类期刊《International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology》。该病原菌是目前唯一一个以中国人名命名的植物病原细菌。近期国内外研究证明D. fangzhongdai也分布除梨树外的其他生境中。经过系统分类鉴定，一些寄主为蝴蝶兰、花叶万年青、洋葱等植物以及水中分离的菌株也归为D. fangzhongdai中。室内接种证明该菌对马铃薯的致病性甚至超过了D. solani, 已经引起国内外学者的高度关注。
近期，胡白石教授及其团队在梨锈水病症状学、流行病学、病原菌检测技术及基因组特征方面取得了一系列新的研究成果。以专题形式正式出版于Journal of Integrative Agriculture (JIA) 2020年第4期。具体成果包括：
(1) “Bleeding canker of pears caused by Dickeya fangzhongdai: Symptoms, etiology and biology”为梨锈水病症状学和流行病学提供了新信息。梨锈水病主要危害梨树的主干、主枝和较大的侧生枝。发病初期，树皮上一般无明显症状。后期，受侵染的树皮表面出现溃疡斑，并从皮孔、叶痕、伤口等处渗出锈色液体。病枝干常因皮层腐烂迅速枯死。被侵染的梨树常出现叶片稀少、早期落叶和花瓣萎缩等树势衰弱的症状。此外，通过人工接种的寄主范围测定结果显示，D. fangzhongdai可侵染马铃薯、番茄、蝴蝶兰、大白菜等植物，其中对马铃薯的致病力高于目前已知对马铃薯毒力最强的Dickeya solani菌株。
Fig. 1 Symptoms of bleeding canker disease of pears on different parts of the tree in Zhejiang Province, China.
Fig. 2 Inoculation of pear trees in Zhejiang Province, China
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(2) “Real-time PCR assay for detection of Dickeya fangzhongdai causing bleeding canker of pear disease in China”基于real-time PCR技术建立了梨锈水病菌早期诊断技术。前期研究发现，梨锈水病早期症状不明显，梨树被锈水病菌侵染后一般需要20天左右可见典型的发病症状。目前缺少针对该病原菌的快速诊断技术，给病害的有效管理带来困难。研究以梨锈水病菌的延伸因子G (fusA)基因为靶标，建立了一种基于TaqMan探针的real-time PCR检测方法。该方法的检测极限分别是0.2 pg μL-1 DNA和1×103 CFU mL-1 的菌悬液。此外，本研究建立的快速检测方法，可成功检测出病原菌侵染5天的无症状的梨树样品，该方法为梨锈水病的早期准确诊断提供方便。
Fig. 4 Specificity of the TaqMan real-time PCR assay
Fig. 5 Sensitivity of Dickeya fangzhongdai detection using the PCR assay developed in this study by TaqMan real-time PCR-based assay (A) and gel electrophoresis (B)
(3) “Genomic characteristics of Dickeya fangzhongdai isolates from pear and the function of type IV pili in the chromosome”通过对梨锈水病菌基因组特征分析，揭示了梨锈水病菌与Dickeya属其他成员在菌株毒力、系统发育和表型特征的差异。该研究完成了梨锈水病菌3个代表菌株(JS5T，LN1和QZH3)的全基因组测序工作。结果发现，梨锈水病菌的3个菌株的同源性大于99%。通过与Dickeya属其他成员菌株的基因组比对，结果发现唯有梨锈水病菌的基因组含有质粒(~5 kb)，其IV型菌毛编码基因簇亦比较特殊。梨锈水病菌含有的IV型分泌系统为T4SSc类型，其他菌株为T4SSa类型。此外，通过比较发现，梨锈水病菌基因组中的植物细胞壁降解酶编码基因和膜转运蛋白编码基因的数量也高于其他菌株。本研究结果从基因组学角度分析了梨锈水病菌与Dickeya属其他成员在菌株毒力、系统发育和表型特征的差异。
Fig. 4 Pathogenicity islands (PAIs) of Dickeya fangzhongdai JS5 and similarity of protein sequences of D. fangzhongdai JS5 to other Dickeya strains
Fig. 5 Genetic organization of the type IV secretion system (T4SS) clusters in Dickeya fangzhongdai isolates
Fig. 11 Virulence of ΔTFPs and wild type strain (WT) on pear fruits (A) and leaves (B)
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针对梨锈水病开展的这一系列研究的第一署名单位均为南京农业大学，通讯作者为胡白石教授，南京农业大学的田艳丽副教授和陈斌博士分别为第一作者。此外，南京农业大学的许志刚教授和加拿大联邦食品检验署的李翔研究员也参与了该研究。项目得到了农业生物灾害科学学科创新引智基地2.0项目和加拿大跨部门联合基金的共同资助。对于梨锈水病的流行规律和致病机制等方面仍需进一步研究。
JIA植物保护栏目编委、上海交通大学陈功友教授审阅这3篇论文后，给予了高度评价：“Bleeding canker of pear trees, is a devastating disease in China. The findings in the papers enrich our knowledge on how epidemic is the bleeding canker disease, what is the pathogen, what tools can be used for bleeding canker diagnosis, what are pathogenic and phylogenetic differences of the pathogen from other Dickeya species which can be employed for further quarantine detection. Believably, the D. fangzhongdai–pear pathosystem set in the reports provides a platform not only for understanding bacterial pathogenicity in the host, but also for developing new technical tools to control bleeding canker disease in agriculture.”
团队简介
南京农业大学植物检疫与细菌学实验室团队
（一排左起第5：胡白石）
团队首席：胡白石，南京农业大学植物保护学院教授，博士生导师。国家瓜类工程技术研究中心副主任、农业部植物检疫技术支持专家、新疆梨（苹果）枝枯病防控技术顾问。长期从事植物病原细菌的研究，对植物病原细菌的生物学、检测技术、致病机理以及防控技术有较深入的研究，在国内外有较大影响。目前主要从事梨树和瓜类和水稻细菌病害的快速诊断技术、致病机制和绿色防控研究。先后主持或参加国家自然科学基金、国家重点研发计划、国家公益性行业科研专项、国家863计划项目、国家973计划子课题和948项目、科技支疆项目等30余项。先后获得教育部和国家环保部科技奖2项、在国内外刊物上发表研究论文60余篇，其中第一作者或通讯作者近30篇。获得国家发明专利3项，参与制定国家标准1项，行业标准2项，主编或参编教材或著作3本。现为中国植物病理学会种子病理学分会主任委员和中国植物病理学会植物病原细菌学分会副主任委员。
Journal of Integrative Agriculture (《农业科学学报》，JIA) 创刊于2002年，农业综合性英文学术期刊。由中国农业科学院与中国农学会联合主办，农业信息研究所承办。中国农业科学院副院长、中国工程院院士万建民任主编。在Elsevier-SD平台全OA出版，专注刊登作物学、园艺、植物保护、动物科学、动物医学、资源环境、食品科学、农业经济与管理等国际农业科学前沿热点领域的综述、研究论文、简报以及评述等。
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