《油茶病害与防控机制研究》全面系统地介绍了油茶常见病害，特别是油茶炭疽病和根腐病的生物学特性、病害诊断及病原菌鉴定方法、生态调控技术以及生物与化学防治措施。《油茶病害与防控机制研究》共分为10章，概述了油茶病害的基本概念与发生情况，详细探讨了油茶炭疽病和根腐病的病原、症状、发病条件，强调了生物防治及生态调控技术在病害防控中的作用，并解析了相关的生理生化及分子机制。《油茶病害与防控机制研究》提出采用综合防治措施来减少化学农药的使用，以实现可持续的油茶生产。
《油茶病害与防控机制研究》不仅能帮助读者更好地理解油茶病害的本质，还能指导其采取有效的防控措施。无论是致力于油茶科学研究的专业人士，还是从事油茶种植的农户，都能从本《油茶病害与防控机制研究》获得有价值的知识和经验。此外，《油茶病害与防控机制研究》对于森林保护及林学相关专业的学生也是一份宝贵的参考资料。

第1章研究综述
　　1.1油茶的经济重要性及其病害研究综述
　　1.1.1油茶概述及其重要性
　　油茶（Camelliaoleifera）是山茶科（Theaceae）山茶属（Camellia）的一种灌木或中等乔木，是我国特有的油料植物。油茶在我国有悠久的种植和栽培历史，在从长江流域到华南地区的14个省份均有广泛的栽培（张宏达和任善湘，1998）。
　　油茶生长快、适应性强，具有良好的经济效益、生态效益和社会效益，油茶种子含油率高，鲜榨茶油中富含不饱和脂肪酸以及多酚、黄酮、原花青素、总三萜和木脂素等活性物质，是一种高质量、耐储存的健康食用油（贺义昌等，2020；Heetal.，2020）。油茶能调节血脂水平，可有效预防高脂血症、冠心病和动脉粥样硬化等疾病的发生。此外，油茶在工业和农业有重要的用途，可作为肥皂、凡士林、润滑油、防锈油的原材料；茶饼可作为肥料和牲畜的饲料；油茶鲜叶提取物对紫花苜蓿和紫云英有较明显的化感促进作用，发酵物可作为绿色无公害的农药，防治农林业有害生物（刘书彤等，2020；曾家城等，2020；Zhaoetal.，2020）。
　　油茶具有发达的根系，能够固定土壤保持水土，具有绿化环境、调节气候、涵养水源的功能，是优质的生态树种。从近些年的实践经验来看，和其他荒山造林树种比起来，种植油茶具有较好的经济效益；种植油茶具有早期投入大，但受益期长的特点，一般来说，待油茶进入稳定结果期时，种植油茶的收入是可观的，可以长期巩固致富的成果，对于山区增收是一个优质的选择。
　　1.1.2云南省油茶栽植现状
　　油茶在云南的主栽品种是白花油茶和腾冲红花油茶。截至2019年底，云南省共种植油茶约350万亩（文山州199.30万亩、红河州50万亩、*靖市20万亩、德宏州50万亩、保山市等其他地区30万亩），综合产值7.9亿元，位列全国第11位（陈福等，2020；郑静楠等，2021）。
　　在云南省，德宏州、保山市和文山州是主要的油茶栽植产区。德宏州地处云贵高原西部横断山脉南部延伸的地方，地势呈现东北高西南低，全州属于南亚热带季风气候，降水丰沛，光照充足，*特的地理位置及地形条件使其形成了冬无严寒、夏无酷暑、雨热同期的气候，为多种农林作物提供了良好的环境条件。保山市地处云南省西部，即哀牢山的西部，属于低纬山地亚热带季风气候，由于地形复杂且地处低纬度高原地区，形成年温差较小、日温差较大、降水充沛和干湿分明的气候特点。文山州地处云贵高原东南部，地势西北高、东南低，山区和半山区有较大的面积占比，为亚热带气候，冬无严寒，夏无酷暑，雨量充沛，但分布不均，太阳辐射能丰富，热量资源充足，适宜多种农作物的生长。
　　1.1.3油茶病害发生现状及研究进展
　　随着油茶集约化种植和油茶产业的快速发展，加之良种选育滞后及栽培管护技术落后，油茶病虫害发生严重。侵染性病害包括真菌性病害、细菌性病害、寄生性植物和植物病原线虫等，既往研究已报道的油茶病害有50多种，由真菌导致的病害占比较大。危害较重的真菌病害主要包括油茶炭疽病、油茶根腐病、油茶叶枯病、油茶饼病和油茶软腐病等（宋雨露，2020）。油茶炭疽病和油茶根腐病对油茶生长及其产量有严重影响，染病油茶大量落花落果，叶片干枯脱落，严重时导致整株枯死，会造成极大的经济损失（李石磊，2013）。
　　1.1.3.1油茶炭疽病的发生现状
　　油茶炭疽病在我国各大油茶种植区普遍发生，广东、贵州、湖南、海南和四川等15个省份均有报道。其中油茶中心分布区湖南、江西和广西等省份发病率较高，南方种植区发病程度重于北方种植区，在高温高湿地区，油茶炭疽病发病较为严重，造成油茶的落叶、落果和枝枯，严重时整株枯死（张莉等，2018；卢永辉，2019；秦绍钊等，2020）。
　　炭疽菌属（Colletotrichum）主要危害油茶的叶片、枝梢、花芽、叶芽和果实。受炭疽菌侵染，叶尖和叶缘初期出现褐色较小的斑点，呈圆形至不规则形，随后出现水渍状轮纹状枯斑，边缘紫红色，中部凹陷灰白色，病斑上轮生黑色小点，产生橙色的分生孢子堆，后期叶片脱落；幼嫩的新梢易受侵染，病斑椭圆形，病斑边缘粉红色、中部灰白色，病斑上产生黑色小点，后期病斑纵向开裂，待病斑环绕枝梢一周后即出现枯梢的症状；花芽和叶芽受侵染后发生坏死，产生黑色小点；果皮受侵染后出现黑褐色小斑，病斑逐渐扩大为圆形至不规则形黑色病斑，后期病斑上轮生小黑点，空气中湿度较大时可见橙黄色至粉色的分生孢子堆，严重时，果皮开裂早落（段琳，2003）。
　　油茶炭疽病整年都有发生，植株的嫩叶和嫩枝*先受到炭疽菌的侵染，随后果实、叶芽、花芽和花受到侵染。4月下旬可初见病斑，5月上中旬是病斑出现的高峰期，随后病斑的扩散减缓至停止，8月至9月果实成熟期是果实炭疽病发病的高峰期，叶芽和花芽于6月开始受到侵染，8～9月出现发病高峰期。炭疽菌以菌丝体、分生孢子、子囊壳以及子囊孢子等形式在青果、叶芽或病残体内越冬，翌年3月中下旬，病原菌借助风雨进行传播，通过伤口和自然孔口侵入寄主植物，随后经过7～10d便开始表现症状，在27～30℃病情迅速发展。在同一生长期，炭疽菌从发病组织产生分生孢子发生多次再侵染。炭疽病流行的主导因素是温度，适宜的湿度也能促进病害的流行，夏季高温多雨的气候使得炭疽病迅速发展和蔓延（周尔槐等，2016）。喻锦秀等（2014）研究了湖南省油茶炭疽病的发生规律，发现湖南省油茶4月下旬开始发病，6月进入发病高峰期，7～8月高温干旱时发病程度减缓，8～9月出现第二次发病高峰期，冬季由于气温降低，病害发生减缓至停止，病原菌进入越冬状态；唐美君等（2019）对杭州西湖区油茶炭疽病进行了为期1年的监测和调查，结果表明在该地区，炭疽病1年有2个发病高峰期，4～5月开始发病，6月达到**次发病高峰，7～8月略有下降，9月病害开始扩展，11～12月出现第二次发病高峰。
　　1.1.3.2油茶炭疽菌的研究进展
　　先前的研究普遍认为油茶炭疽病的病原为胶孢炭疽菌（C.gloeosporioides），其有性阶段为Glomerellacingulate，随着对炭疽菌病原学的深入研究，研究者们认为引起油茶炭疽病的病原种类较多。李河等（2017）对采集自湖南株洲、长沙、浏阳、怀化等6个市的典型油茶炭疽病叶进行病原菌的分离与鉴定，发现果生炭疽菌（C.fructicola）、暹罗炭疽菌（C.siamense）、胶孢炭疽菌（C.gloeosporioides）、山茶炭疽菌（C.camelliae）和哈锐炭疽菌（C.horii）是主要的病原菌，其中果生炭疽菌的分离频率*高。李杨等（2016）通过分离湖南省、江西省及海南省的油茶炭疽病叶，*次发现C.camelliae侵染油茶。李河等（2019）明确了湖南、江西、海南和广东4个省份油茶苗圃炭疽菌主要是C.fructicola、C.siamense、C.camelliae和C.gloeosporioides。
　　炭疽菌属（Colletotrichum）过去常称刺盘孢属，依据Ainsworth的分类系统，归属于真菌界（Fungi）半知菌亚门（Deuteromycotina）黑盘孢目（Melanconiales）黑盘孢科（Melanconiaceae）。随着对真菌分类的深入研究，人们认识到炭疽菌属的有性型为围小丛壳属（Glomerella），依据《菌物字典》第10版的分类系统，其归属于真菌界（Fungi）子囊菌门（Ascomycota）粪壳菌亚纲（Sordariomycetidae）小丛壳科（Glomerellaceae）。Corda*次报道并描述了线列炭疽菌（C.lineola），将分生孢子盘有刚毛的类群从刺盘孢中*立出来建立了炭疽菌属，自建属以来，炭疽菌的分类一直处于混乱的状态，Arx（1957）提出了炭疽菌属的分类系统，根据产孢细胞和分生孢子等形态特征进行分类，我国戴芳澜教授于1979年以传统分类学为基础综述了我国炭疽菌的种类，在《中国真菌总汇》中记录了刺盘孢属真菌71种（戴芳澜，1979）。炭疽菌在寄主植物上产生的营养结构与繁殖结构常常随着外界条件的改变而发生变化，给形态分类鉴定带来了一定的困难，因此结合炭疽菌的培养特征与生物学特性进行形态鉴定已得到认可和应用。
　　Sutton（1992）提出以纯培养物菌丝的形态，分生孢子的形状、大小及附着胞的形态作为描述炭疽菌形态特征的依据。依据Sutton的分类学基础，我国植物病理学家魏景超（1990）教授在《真菌鉴定手册》中对炭疽菌属的特征描述为：分生孢子盘产于寄主植物的角皮层下或表皮下，先埋藏后暴露，深色，有时产生暗色刚毛，分生孢子梗无色至褐色，具分隔，不分枝，分生孢子无色，单胞，圆筒形至纺锤形。依据形态学特征的异同，某些特征明显的物种能被鉴定出来，然而真菌的形态特征多变复杂，某些形态结构会随着外界环境的改变而发生不稳定的变化，菌丝和孢子的大小及形态等细微的结构在光学显微镜下难以区分，因此，传统的分类方法仅依据炭疽菌的形态特征及寄主范围作为分类的依据并不能真实地反映种间的亲缘关系（Onoetal.，2020）。随着现代分子生物学技术的发展，该类技术已经广泛地应用于真菌分类的研究中，从分子水平反映炭疽菌在核苷酸水平的差异和亲缘关系，使得分类和鉴定变得更加准确。核糖体RNA（rRNA）序列分析、DNA碱基组成[（G+C）mol%]、限制性片段长度多态性（RFLP）、随机扩增多态性DNA（RAPD）在真菌种级分类研究中有着重要的作用。位于rDNA上的18S和5.8S之间以及5.8S和28S之间的内在转录间隔区（internaltranscribed spacer，ITS）片段，既有较高的保守性，又能容忍较多的变异，体现出了较为广泛的序列多态性，显示了物种间的进化特征，可用于真菌的鉴定（White，1990）。由于ITS的高变区在某些近缘种的差异不大，利用ITS单基因序列对炭疽菌构建的系统发育树自展支持率不高，加之GenBank中的无效ITS序列占比较高，不能准确地区分亲缘关系较近的种，因此炭疽菌的复合种无法提供足够的支持率和区分度。目前越来越多的研究将更具有辨识度的基因序列引入真菌分子系统学的研究中，弥补了ITS序列在真菌鉴定中的缺陷。Carbone和Kohn（1999）*次设计了蛋白基因的通用引物并用于丝状真菌的系统发育研究中，后续的研究中一些具有足够分辨率的基因序列被广泛地关注，如肌动蛋白（Actin，ACT）、β-微管蛋白（Beta-Tubulin，TUB2）、钙调蛋白（Calmodulin，CAL）、几丁质合酶1（Chitin Synthase-1，CHS-1）、谷氨酰胺合成酶（GlutamineSynthetase，GS）和甘油醛-3-磷酸脱氢酶（Glyceraldehyde-3-PhosphateDehydrogenase，GAPDH）等基因。Damm等（2009）通过联合ITS、ACT、TUB2、CHS-1、GAPDH和HIS3基因，对分离自草本植物的97株炭疽菌进行系统发育分析，结果将分离物聚为20个分支，其中还包含了3个先前未经报道鉴定的炭疽菌类群。Weir等（2012）利用了ACT、TUB2、CHS-1、GAPDH和HIS3等蛋白编码基因与锰超氧化物歧化酶2（Manganese-SuperoxideDismutase2，MnSOD-2）基因对胶孢炭疽菌复合种.行分子系统.育研究，结果表明在区分复合种的过程中GAPDH、CAL和ACT基因较ITS片段和TEF（TranslationElongationFactor）基因表现良好，其中TUB2、GS和GAPDH是区分近缘物种和复合种*有效的基因，通过GS基因明确了C.alienum是导致苹果腐烂的病原真菌。Liu等（2022）利用多基因位点联合全基因组特征，对中国植物常见炭疽菌复合种和复合种内的物种进行系统的分析，结果表明ACT、CHS-1、GAPDH、HIS3、I

目录
第1章 研究综述1
1.1 油茶的经济重要性及其病害研究综述1
1.1.1 油茶概述及其重要性1
1.1.2 云南省油茶栽植现状1
1.1.3 油茶病害发生现状及研究进展2
1.1.4 油茶病害的防治现状6
1.2 植物病原菌与寄主互作模型7
1.2.1 病原菌与植物的互作模型7
1.2.2 病原菌与动物的互作模型8
1.3 植物应对病原物的防御机制8
1.3.1 植物的组成型抗性9
1.3.2 植物的诱导型抗性10
1.4 植物免疫中的激素信号转导12
1.4.1 茉莉酸/乙烯介导的免疫反应信号转导12
1.4.2 水杨酸介导的免疫反应信号转导14
1.5 秀丽隐杆线虫抵御病原菌的天然免疫通路16
1.5.1 MAPK 信号通路16
1.5.2 DAF-2/DAF-16 信号通路16
1.5.3 TGF-β 信号通路17
1.5.4 PCD 信号通路17
1.5.5 TLR 信号通路17
1.6 植物内生菌与根际微生物的研究进展18
1.6.1 植物内生菌的研究方法18
1.6.2 植物内生菌物种与功能多样性20
1.6.3 植物内生菌与宿主关系的研究24
1.6.4 根际微生物群落及其多样性24
1.6.5 丛枝菌根真菌与植物抗病性研究进展27
1.7 油茶物候期及树体养分生态化学计量的研究进展31
1.7.1 油茶物候期研究进展31
1.7.2 油茶树体养分研究进展32
1.7.3 油茶土壤养分研究进展33
1.7.4 生态化学计量研究进展34
第2 章 油茶炭疽病和根腐病的发生与流行35
2.1 试验材料与仪器35
2.1.1 供试试剂35
2.1.2 供试植物35
2.1.3 供试培养基36
2.1.4 供试仪器36
2.2 试验方法37
2.2.1 油茶炭疽病和根腐病的病害调查37
2.2.2 油茶炭疽菌和根腐病菌的分离与保存37
2.2.3 病原菌的形态学鉴定38
2.2.4 病原菌分子鉴定及系统发育38
2.2.5 病原菌的致病性测定40
2.2.6 代表性炭疽菌菌株的复合侵染40
2.2.7 代表性炭疽菌菌株的生物学特性40
2.2.8 云南油茶炭疽病发病规律研究41
2.3 结果与分析42
2.3.1 油茶炭疽病病害调查42
2.3.2 油茶炭疽菌的分离43
2.3.3 油茶炭疽菌的形态学鉴定44
2.3.4 油茶炭疽菌的分子鉴定及系统发育48
2.3.5 油茶炭疽菌的致病性测定51
2.3.6 代表性炭疽菌菌株的复合侵染53
2.3.7 代表性炭疽菌菌株的生物学特性54
2.3.8 油茶根腐病调查及病原菌鉴定56
2.3.9 云南油茶炭疽病发病规律研究58
2.4 小结与讨论63
2.4.1 小结63
2.4.2 讨论64
第3章 油茶炭疽菌和拟南芥互作模型的建立67
3.1 试验材料与仪器67
3.1.1 供试试剂67
3.1.2 供试植物68
3.1.3 供试菌株68
3.1.4 供试培养基68
3.2 试验方法69
3.2.1 拟南芥的栽植与管理69
3.2.2 拟南芥接种油茶炭疽菌70
3.2.3 组织化学染色70
3.2.4 叶片组织石蜡切片71
3.2.5 油茶暹罗炭疽菌actin 基因表达量分析71
3.2.6 转录组测序及差异基因分析73
3.2.7 植物激素影响拟南芥对炭疽菌的抗性分析75
3.3 结果与分析76
3.3.1 油茶炭疽菌侵染拟南芥进程分析76
3.3.2 油茶炭疽菌actin 基因表达量分析77
3.3.3 总RNA 提取及转录组测序77
3.3.4 差异基因表达分析79
3.3.5 差异基因KEGG 功能分析81
3.3.6 差异基因KEGG 富集及通路分析83
3.3.7 转录因子差异表达分析86
3.3.8 qPCR 验证差异表达基因86
3.3.9 植物激素影响拟南芥对炭疽菌的抗性分析88
3.4 小结与讨论89
3.4.1 小结89
3.4.2 讨论89
第4章 油茶炭疽菌和秀丽隐杆线虫互作模型的建立91
4.1 试验材料与仪器91
4.1.1 供试试剂91
4.1.2 供试虫株92
4.1.3 供试菌株92
4.1.4 供试培养基92
4.2 试验方法93
4.2.1 油茶炭疽菌的培养93
4.2.2 大肠杆菌OP50 的培养93
4.2.3 线虫的培养及同步化93
4.2.4 油茶炭疽菌-秀丽隐杆线虫共培养体系的建立94
4.2.5 油茶炭疽菌分生孢子对线虫存活率的影响94
4.2.6 油茶炭疽菌分生孢子对线虫基本生物学特性的影响94
4.2.7 油茶炭疽菌代谢物对线虫基本生物学特性的影响96
4.2.8 秀丽隐杆线虫响应油茶炭疽菌的转录组分析97
4.2.9 秀丽隐杆线虫RNAi97
4.3 结果与分析98
4.3.1 共培养体系培养基的筛选98
4.3.2 不同种类油茶炭疽菌分生孢子对线虫存活率的影响100
4.3.3 油茶炭疽菌分生孢子对线虫基本生物学特性的影响101
4.3.4 油茶炭疽菌代谢物对线虫基本生物学特性的影响105
4.3.5 秀丽隐杆线虫响应油茶炭疽菌的转录组分析108
4.3.6 干扰lact-3、ced-9 和ZK218.5 基因对线虫生物学功能的影响120
4.3.7 干扰arx-1、coq-8、C13F10.6 基因对线虫生物学功能的影响125
4.4 小结与讨论129
4.4.1 小结129
4.4.2 讨论130
第5章 油茶内生芽孢杆菌防控炭疽病的机制研究134
5.1 试验材料与仪器134
5.1.1 供试试剂134
5.1.2 供试菌株134
5.1.3 供试培养基134
5.2 试验方法135
5.2.1 内生细菌的分离与培养135
5.2.2 内生细菌的16S rRNA 序列分析与鉴定135
5.2.3 内生细菌中生防菌的筛选及鉴定135
5.2.4 菌株DZY6715 和YYC155 发酵代谢物的非靶向代谢组学分析139
5.2.5 菌株DZY6715 和YYC155 诱导油茶的抗病防御酶140
5.2.6 菌株DZY6715 和YYC155 诱导油茶抗病性的转录组学分析141
5.3 结果与分析141
5.3.1 内生细菌的分离培养及16S rRNA 序列分析141
5.3.2 生防菌的筛选及鉴定143
5.3.3 菌株DZY6715 和YYC155 的抑菌活性及生防效果148
5.3.4 菌株DZY6715 和YYC155 发酵代谢物非靶向代谢组分析152
5.3.5 菌株DZY6715 和YYC155 诱导油茶的抗病防御酶164
5.3.6 菌株DZY6715 和YYC155 诱导油茶抗病的转录组分析169
5.4 小结与讨论176
5.4.1 小结176
5.4.2 讨论176
第6章 油茶叶片内生菌与炭疽病的交互作用研究183
6.1 试验材料与仪器183
6.1.1 供试试剂183
6.1.2 供试材料183
6.1.3 供试菌株184
6.1.4 供试培养基184
6.2 试验方法185
6.2.1 植物总DNA 提取185
6.2.2 序列扩增及测序185
6.2.3 高通量测序数据分析186
6.2.4 油茶叶片内生菌的分离186
6.2.5 叶片内生菌的鉴定187
6.2.6 叶片内生菌生理生化测试187
6.2.7 内生菌nifH 基因扩增188
6.2.8 内生菌溶磷能力测定189
6.2.9 内生菌产铁能力测定189
6.2.10 内生菌解钾能力测定189
6.2.11 内生拮抗菌株筛选189
6.2.12 拮抗内生菌生防效果验证190
6.3 结果与分析190
6.3.1 高通量测序数据与质控190
6.3.2 油茶病、健叶片内生细菌多样性分析190
6.3.3 油茶病、健叶片内生细菌群落组成191
6.3.4 样本组间差异显著微生物分析193
6.3.5 油茶内生细菌功能潜力预测194
6.3.6 油茶叶片内生细菌的分离及鉴定196
6.3.7 不同因素对油茶内生细菌分离的影响200
6.3.8 油茶叶片内生细菌促生潜力测定202
6.3.9 拮抗内生细菌菌株的筛选203
6.4 小结与讨论204
6.4.1 小结204
6.4.2 讨论205
第7章 油茶炭疽病发生与丛枝菌根真菌关系研究208
7.1 试验材料与仪器及研究区域概况208
7.1.1 供试材料208
7.1.2 供试试剂与仪器208
7.1.3 研究区域概况209
7.2 试验方法209
7.2.1 油茶炭疽病发生情况调查209
7.2.2 AMF 的分离鉴定209
7.2.3 AMF 菌根定植率检测210
7.2.4 AMF 多样性分析211
7.2.5 数据统计处理211
7.3 结果与分析211
7.3.1 油茶炭疽病发生与AMF 的定植情况211
7.3.2 AMF 孢子分子鉴定212
7.3.3 AMF 孢子形态学鉴定213
7.3.4 AMF 丰富度和多样性216
7.3.5 油茶炭疽病与AMF 定植相关性分析216
7.4 小结与讨论217
7.4.1 小结217
7.4.2 讨论217
第8章 油茶根腐病根际土壤与根系内生菌群落结构和多样性分析219
8.1 试验材料与仪器及研究区域概况219
8.1.1 供试材料219
8.1.2 供试试剂与仪器220
8.1.3 研究区域概况220
8.2 试验方法220
8.2.1 土壤理化性质测定220
8.2.2 油茶根系及根际土壤总DNA 提取及高通量测序221
8.2.3 高通量测序数据分析222
8.2.4 AMF 菌根定植率及土壤孢子密度测定222
8.3 结果与分析222
8.3.1 不同病害等级根腐病油茶土壤理化性质测定222
8.3.2 不同病害等级油茶根系及根际土壤内真菌的α 多样性分析223
8.3.3 不同病害等级油茶土壤及根系样品真菌的群落组成224
8.3.4 不同病害等级油茶根系及根际土壤中真菌β 多样性分析228
8.3.5 环境因子对油茶根系及根际土壤真菌群落组成的影响230
8.3.6 根系和根际土壤真菌群落的功能多样性特征231
8.3.7 不同病害等级油茶根系及根际土壤内细菌的α 多样性分析233
8.3.8 不同病害等级油茶土壤及根系样品细菌的群落组成234
8.3.9 不同病害等级油茶根系及根际土壤中细菌β 多样性分析238
8.3.10 环境因子对油茶根系及根际土壤细菌群落组成的影响238
8.3.11 根系和根际土壤细菌群落的功能多样性特征240
8