微生物所蔡磊团队合作揭示镰孢菌在高原农田生态系统的分布格局并定名描述“墨脱镰孢”等藏南新种

青藏高原是全球生物多样性热点区域，其农业生态系统的健康对于维系区域生态安全至关重要。长期以来，该区域农田生态系统中植物病原真菌的多样性本底及分布格局缺乏系统性揭示，尤其是镰孢菌及相关类群。该类群包括多种重要植物病原菌，部分还产生谷物毒素，对农业生产和食品安全具有重要影响。

蔡磊团队长期深入昌都、拉萨、阿里、林芝、山南及日喀则等西藏六大粮食产区开展系统调查（图1），对101个农田生态系统样点开展了密集采样，获取超过1400份标本和样品，包括发病组织、健康植株、根际土、农田土、灌溉水、沉积物及周边流域水体等基质（图2）。通过分离培养和标本鉴定，获得了万余号代表高多样性的标本和菌株。本研究聚焦其中的镰孢属及相关类群，结合形态表型、致病类型与分子系统发育分析等，精准鉴定916株菌株，涵盖46个物种（含17个新物种和8个新记录种），丰富了我国乃至全球镰孢菌物种多样性的认识。新物种以多种方式命名，例如依据我国规范性地名，命名了采集自我国藏南地区林芝市墨脱县墨脱镇的“墨脱镰孢(F. medogense)”（图3）和“林芝镰孢（F. nyingchiense）”。西藏墨脱因其高落差的立体气候以及多样化的植被类型，成为本系列调查中真菌多样性最为丰富的区域之一。

 研究还发现，农田及其周边环境（如灌溉水体、耕作土壤）是镰孢菌病原体的重要栖息地和储存库。其中，土壤和根际土中镰孢菌丰度最高，其次是作物根部、叶片、周边水体和沉积物（图4），提示病害管理需兼顾作物与农田生态系统整体。此外，从西藏地区采集的镰孢菌，产厚垣孢子的比例显著高于其他地区菌株，厚垣孢子的广泛产生增强了其环境抗逆性，这可能是相关作物病害在严苛环境下“长期潜伏，周期性爆发”的重要机制。

本研究是针对西藏主要农区开展的首次较大规模系统性植物病原真菌调查，不仅鉴定出多个新物种，还从全生态系统视角揭示作物及其周边耕作环境共同构成了植物病原菌的重要储存库，为青稞等高原特色作物的全生态系统病害防控策略构建，提供了重要的研究材料和基础数据支撑。相关研究成果以“Fusarium and allied genera from cropland in Xizang, China”为题，于2025年12月发表在Fungal Diversity上。中国科学院微生物研究所副研究员赵鹏为论文第一作者，微生物所蔡磊研究员和西藏农牧大学巩文峰教授为论文共同通讯作者。研究得到了西藏自治区重点研发的资助。

原文链接：https://doi.org/10.1007/s13225-025-00567-w

图1. 西藏主要粮食产区采样点位图

图2. 西藏的农田景观。a: 西藏青稞田地（日喀则南木林县）；b: 小麦田地（山南贡嘎县）；c-e: 农田旁的河流（山南琼结县）；f-I: 镰孢菌及其相关属引起的植物病害

图3. 新种墨脱镰孢

图4. 本研究获得的镰孢菌及近缘类群的系统发育多样性与基质分布