由黄瓜靶斑病菌（Corynespora cassiicola）侵染引起的黄瓜靶斑病是黄瓜生产中的一种重要病害，主要危害黄瓜叶片，影响黄瓜的产量和品质，严重时造成重大的经济损失。三氟吡啶胺（cyclobutrifluram）是先正达公司研发的一种新型琥珀酸脱氢酶抑制剂（SDHI），对多种植物真菌病害和线虫病害具有较好的防治效果，尤其对镰刀菌引起的病害具有优异的防效。刘西莉教授课题组在前期研究基础上，开展了三氟吡啶胺的抑菌谱和黄瓜靶斑病菌对三氟吡啶胺的抗性风险及抗性机制研究。相关研究成果以“Antifungal spectrum of cyclobutrifluram and multi-point mutations in CcSdh proteins confer resistance in Corynespora cassiicola”为题发表在Stress Biology期刊。研究结果为三氟吡啶胺的科学使用、延缓其抗性的产生及黄瓜靶斑病的综合防治奠定了理论基础。

本研究采用菌丝生长法测定了三氟吡啶胺对39种植物病原真菌和卵菌的抑制活性，发现三氟吡啶胺对无性型真菌以及部分子囊菌具有优异的抑制作用。进一步测定了171株采集自山东、陕西、河南、辽宁、山西等省份的黄瓜靶斑病菌对三氟吡啶胺的敏感性，平均EC50为0.98 ± 1.26 µg/mL，敏感性频率分布呈多峰曲线，表明田间出现了敏感性下降的亚群体。通过室内药剂驯化获得了5株抗性倍数均大于480倍的高抗突变体，进一步生存适合度研究结果表明，除1株抗性突变体的生存适合度强于其亲本菌株外，其余抗性突变体的生存适合度均显著低于亲本菌株。克隆并测序比对抗、感黄瓜靶斑病菌的CcSdh基因，结果发现抗性突变体及田间抗性菌株在CcSdhB、CcSdhC或CcSdhD蛋白上存在9种不同的点突变：CcSdhBH278Y、CcSdhBI280V、CcSdhCS73P、CcSdhCN75S、CcSdhCH134R、CcSdhCH134Q、CcSdhCS135R、CcSdhDD121E和CcSdhDG135V。此外，三氟吡啶胺与4种不同作用机制的杀菌剂之间不存在交互抗药性，但与其他SDHI类杀菌剂之间存在正交互抗药性，且抗性水平因具体的突变类型而变化（图1）。综合分析表明，黄瓜靶斑病菌对三氟吡啶胺存在中到高等水平抗性风险，CcSdh蛋白上的点突变是黄瓜靶斑病菌对三氟吡啶胺产生抗性的主要原因。

图1 三氟吡啶胺的抑菌谱和黄瓜靶斑病菌对三氟吡啶胺的抗性风险及抗性机制

西北农林科技大学植物保护学院博士生郝新昌及已毕业博士生李怡文为论文的第一作者，刘西莉教授和彭钦副教授为论文通讯作者。本研究得到了国家重点研发计划项目（2022YFD1400900）的资助。