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Pathogen of Sweet Potato Southern Blight: Biological Characteristics, Infection Process and Fungicide Screening
WANGChenfei, ZHANGJingxin, PUXiaoming, SHENHuifang, LIUPingping, YANGQiyun, WANGWenyi, SUNDayuan
Chin Agric Sci Bull ›› 2026, Vol. 42 ›› Issue (14) : 147-157.
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Abbreviation (ISO4): Chin Agric Sci Bull
Editor in chief: Yulong YIN
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Pathogen of Sweet Potato Southern Blight: Biological Characteristics, Infection Process and Fungicide Screening
Southern blight has become an important root and stem disease of sweet potato from seedling stage to adult stage in South China. The pathogen species, infection rules, suitable conditions and efficient control agents are still unclear. To identify the pathogen causing stem base rot of sweet potato at the seedling stage in Guangzhou, and to study its biological characteristics, infection process, and effective chemical control, the pathogen was identified based on molecular and morphological characteristics. The effects of temperature, pH, carbon sources, and nitrogen sources on its biological traits were investigated. The infection process was observed microscopically using tissue staining, and the toxicity of 13 fungicides was tested in vitro using the mycelial growth rate method. The results showed that the pathogen of sweet potato southern blight was identified as Agroathelia rolfsii. The optimal temperature for mycelial growth was 28-32℃, with the best growth at 32℃. The suitable pH range was 5.4-7.5, with an optimum at pH 6.0. D-galactose, D-sorbitol, and D-mannitol were favorable carbon sources, while ammonium dihydrogen phosphate and ammonium chloride were suitable nitrogen sources. Microscopic observation revealed that hyphae began to infect within 12h, infection cushions formed at 24h, and the number of infection cushions peaked at 72 h. Hyphae were also able to infect through stomata. Among the tested fungicides, thifluzamide, pyraclostrobin, tebuconazole, and azoxystrobin showed the strongest inhibitory effects, with EC50 values of 0.01, 0.14, 0.20, and 0.96 mg/L, respectively. The result of this study provides a theoretical basis for the accurate diagnosis and control of sweet potato southern blight.
sweet potato southern blight / Agroathelia rolfsii / biological characteristics / fungicide screening / infection process / fungicide
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林海忠, 张民荣, 林飞荣, 等. 甘薯扦插防治甘薯茎基部腐烂病试验研究[J]. 中国农学通报, 2024, 40(17):114-119.
为了有效预防甘薯茎基部腐烂病，保障甘薯产业可持续健康发展。2022年选用‘浙薯38’和‘广台薯1号’2个品种，从5月12日开始，每隔14 d扦插一期，共8期，开展了不同扦插期防治甘薯茎基部腐烂病试验。结果表明，扦插期越早甘薯茎基部腐烂病发病株数越多，扦插期越迟发病越轻，病株数也越少。经方差分析和显著性测定扦插期与株发病率相关性达极显著水平，两者的关系用对数函数建立数据模型，y=-11.8429lnx+54.8861，相关系数r值=-0.938>R<sub>0.01</sub>[2,6]=0.834，达极显著水平；鲜薯产量测产结果表明，越迟扦插产量越低，产量差异的F值=11.29569>F<sub>0.01</sub>[7,14]=4.28，达极显著标准。综合防病与甘薯产量分析，以6月9日前后扦插为宜，既防病又能获得高产，这对防控甘薯茎基部腐烂病有积极的指导意义。
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解备涛, 田一汝, 冯向阳, 等. 施肥和灌水量处理对菜用甘薯产量和营养品质的影响[J/OL]. 山东农业科学1-11[2025-11-28]. https://link.cnki.net/urlid/37.1148.S.20251114.1813.003.
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王欣, 李强, 曹清河, 等. 中国甘薯产业和种业发展现状与未来展望[J]. 中国农业科学, 2021, 54(3):483-492.
甘薯是世界上重要的粮食、饲料及工业原料作物,中国是世界上最大的甘薯生产国。本文总结了中国甘薯产业和种业发展的历史、现状、成效及问题,分析了国内外甘薯产业和种业的发展趋势,提出中国甘薯产业和种业未来的发展目标和任务。目前中国甘薯产业稳步发展,种植面积趋于平稳,年种植面积稳定在4×10<sup>6</sup> hm<sup>2</sup>左右;单产稳步提高,已达到世界平均水平的1.96倍;产业实现了从量到质的转型升级,鲜食市场供应比例不断提高,甘薯逐步实现餐桌化,休闲、保健和功能食品得到适度发展;鲜食消费比例逐年增加,提升了甘薯种植效益;品牌建设得到了长足发展。甘薯种业在国家甘薯产业技术体系的推动下,初步建立了甘薯分子育种平台,甘薯基因组测序基本完成,构建了高密度分子连锁图谱,开发出一批与甘薯茎线虫病抗性相关的分子标记和与甘薯淀粉含量等性状相关的主效QTL,发掘出甘薯品质、抗病、耐盐、抗旱等相关的重要功能基因;建立了甘薯主要病虫害抗性评价平台,创制出一批甘薯特异新材料;构建了优质专用甘薯品种评价平台,育成一批甘薯专用型新品种,良种自育品种覆盖率达95%以上;制定了甘薯新品种的DUS测试国家标准和行业标准,规范了种薯种苗市场;完成了脱毒种薯种苗生产关键技术研究;建立了产学研结合的种业协同创新体系,推动种薯种苗企业重组。现阶段中国甘薯产业和种业还存在许多问题,一是优异种质数量少,无法满足育种的需求;二是优质品种评价指标缺乏,专用化品种少,无法满足加工需求;三是脱毒种薯种苗的应用率低,种薯种苗繁育技术和市场不规范;四是甘薯种业尚未形成规模,政府对种薯种苗繁育企业扶持力度较弱,区域性的种薯种苗企业数量少,远不能满足生产的需要。未来5—10年,中国应注重资源收集、评价和保存平台建设;打造甘薯育种公共服务平台建设;选育和推广优质高产多抗专用品种;着力推进育繁推一体化健康种薯种苗繁育体系建设;进一步延长加工产业链,提高产业效益;在“一带一路”国家示范推广高品质淀粉、富含膳食纤维、花青素、胡萝卜素及多酚类物质等专用品种。
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胡良龙, 胡志超, 谢一芝, 等. 我国甘薯生产机械化技术路线研究[J]. 中国农机化, 2011(6):20-25.
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郎涛, 杨飞洋, 浦志刚, 等. 转录组测序技术在甘薯研究中的应用[J]. 中国农学通报, 2024, 40(30):94-102.
甘薯是世界上重要的粮食、饲料、工业原料作物。随着高通量测序技术的快速发展，转录组测序技术已广泛应用于甘薯研究之中。为了今后利用转录组学技术更好地开展甘薯功能基因挖掘、重要性状调控机制解析等研究，本综述分析了各国研究机构共享的甘薯转录组数据，并总结了近年来转录组测序技术在甘薯逆境胁迫响应、块根发育和淀粉合成等方面的应用及取得的成果。认为目前甘薯转录组研究在试验设计、数据挖掘以及研究结果实用性方面仍存在不足。提出在未来研究中，可将转录组学技术与其他组学技术及遗传学分析方法相结合，以推动甘薯研究的不断深入。
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黄立飞, 刘伟明, 刘也楠, 等. 甘薯茎基部腐烂病调查及病原鉴定[J]. 中国农学通报, 2019, 35(18):135-141.
2012年以来浙江省台州市及其周边市县甘薯产区发生了大面积的甘薯茎基部腐烂病,导致当地甘薯种植面积大幅度下滑。为明确浙江省甘薯茎基部腐烂病的发生情况、病原组成及种类,本团队于2015年至2018年对浙江省11个县市区进行了田间调查并采集127份病样分离鉴定病原菌,结果表明浙江省甘薯茎基部腐烂病主要存在4种主要症状,根据病菌的致病性、形态特征、ITS和16S rDNA序列分析鉴定,主要鉴定到达旦提狄克氏菌(Dickeya dadantii)、齐整小核菌(Sclerotium rolfsii)、拟轮枝镰孢菌(Fusarium verticillioides )、腐皮镰刀菌(F. solani)、尖镰刀菌(F. oxysporum)、甘薯间座壳菌(Diaporthe batatas)、毁坏性拟茎点霉(Phomopsis destruens)和爪哇镰孢(F. javanicumS)等8种致病病菌,各地区病原菌组成分布均有所不同,采集的样品普遍为多种致病菌复合侵染危害。
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马媛媛, 罗金燕, 王艳丽, 等. 首次发现巴西果胶杆菌(Pectobacterium brasiliense)引起甘薯茎腐病[J]. 植物病理学报, 2022, 52(3):504-507.
The bacterial stem and root rot disease of sweet potato occurs in some regions of China and causes great economic losses. Dickeya dadantii is the known pathogen of this disease. We isolated pectin-degrading bacteria from diseased sweet potato plants grown in Jinhua, Zhejiang Province using the crystal violet pectate (CVP) medium. Inoculation of these bacterial isolates into stems of sweet potato seedlings caused weak symptoms of the stem rot disease. These bacterial isolates were identified as Pectobacterium brasiliense by multi-locus sequence (16S rRNA, dnaX, leuS and recA genes) analysis and PCR amplification using P. brasiliense-specific primers. Inoculation of this P. brasiliense pathogen caused weak potato blackleg disease. This is the first report of P. brasiliense causing the stem rot disease of sweet potato in the field.
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秦素研, 黄立飞, 葛昌斌, 等. 河南省甘薯茎腐病的分离与鉴定[J]. 作物杂志, 2013(6):52-55,157.
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高波, 王容燕, 马娟, 等. 河北省甘薯茎腐病研究初报[J]. 植物保护, 2015, 41(3):119-122,137.
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沈肖玲, 林钗, 钱俊婷, 等. 甘薯茎腐病症状及其病原鉴定[J]. 植物病理学报, 2018, 48(1):25-34.
甘薯茎腐病是危害甘薯的一种严重病害,甘薯茎、叶柄、叶片和块根均可被害。该病典型症状是茎基部发黑和变软腐烂,叶发黄,茎和块根维管束黑褐色,引起块根腐烂、有臭味。通过对甘薯茎腐病典型症状样本的采集、病原菌的分离和纯化以及致病性测定,明确该病害是一种细菌病害。通过对甘薯茎腐病菌的菌体形态和培养特性观察发现,病原菌是革兰氏阴性细菌,菌体短杆状,大小约为2.36 μm×0.4 μm, 周生鞭毛,可在烟草上激发过敏性反应(HR)。Biolog测定、脂肪酸分析、16S rDNA序列分析、MALDI-TOF质谱鉴定和8个看家基因(dnaX、rplB、fusA、gapA、gyrA、purA、recA和rpoS)的序列系统发育分析,发现该病原菌与达旦提狄克氏菌Dickeya dadantii高度一致。这些结果说明,浙江省发生的小番薯病害是甘薯茎腐病,病原为D. dadantii。
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姚海峰, 仇智灵, 沈肖玲, 等. 甘薯茎腐病传播侵染途径与田间发病流行因子探讨[J]. 中国农学通报, 2020, 36(30):112-119.
为探明小番薯主产区浙江临安等地甘薯茎腐病的发生流行规律以及灾发影响因子,以不同品种的番薯为试材,通过2016—2019年连续4年的室内研究、田间试验和调查观察。结果表明：主栽品种的高感病性是该病近年来发生流行的主要因素之一;该病原菌可在病残体和薯块中越冬,成为翌年的初侵染来源,且土壤中病原菌数量要达到10<sup>4</sup>~10<sup>5</sup> cfu/cm<sup>3</sup>才能引起薯苗发病并显症;高温高湿条件可加速病害的发展;种薯与薯苗带病调运是该病远距离扩散传播的主要途径;使用脱毒无病苗、轮作、深沟高畦栽培措施可有效减轻病害的发生,为今后该病害的综合治理研究提供了参考依据。
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黄立飞, 罗忠霞, 房伯平, 等. 甘薯白绢病病原菌的鉴定[J]. 植物保护学报, 2013, 40(6):569-570.
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王雅, 黄思良, 何朋朋, 等. 芝麻白绢病病原菌的分离鉴定及其生物学特性[J]. 中国油料作物学报, 2013, 35(1):84-91.
为了明确芝麻白绢病的病原菌，采用常规组织分离法对该病的病原菌进行分离，依据柯赫法则、形态特征及核糖体基因内转录间隔区（rDNA-ITS）序列对病原菌进行鉴定，同时检测其部分生物学特性。结果表明：引起芝麻白绢病的病原菌为罗氏阿太菌Athelia rolfsii （无性世代：齐整小核菌Sclerotium rolfsii）；该菌适宜生长温度为22 ~ 34℃，最适生长温度为31℃；在pH4.0 ~ 9.0 范围内均可生长，以pH 6.5 ~ 7.0 生长最好，表明微酸性至中性环境最有利于菌体生长；该菌虽能利用供试的13种碳源和8种氮源进行营养生长，但在以可溶性淀粉、蔗糖、葡萄糖、麦芽糖、L-阿拉伯糖和菊糖作为唯一碳源并配以硝酸盐为氮源的生长条件下不产生菌核，而在以葡萄糖为碳源并配以铵盐为氮源的生长条件下可产生菌核。与合成培养基相比，A. rolfsii在天然培养基上生长好于合成培养基，可形成更多、更大的菌核。
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Crystals produced during growth of Sclerotium rolfsii on cellophane overlaying water agar were identified as calcium oxalate based on their solubility characteristics in certain acids, positive staining reaction with silver nitrate – dithiooxamide, and characteristic energy-dispersive X-ray emission spectrum. Addition of calcium salts to water agar enhanced crystal formation. Similar crystals of calcium oxalate were observed with the light and scanning electron microscopes in sugar beet and carrot leaf tissues infected by Sclerotium rolfsii. They frequently formed along the infecting hyphae or were associated with hyphal aggregates and were observed in abundance within the tissue. Addition of oxalic acid solutions to leaf discs resulted in necrosis of the tissue, and crystals similar in all respects to those produced in infected tissues were formed. These observations indicate that the oxalic acid produced by Sclerotium rolfsii in culture or in diseased tissue may sequester available calcium to form calcium oxalate, and provide evidence for the role of oxalic acid in pathogenesis.
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