Isolation, identification, and host range of Aspergillus welwitschiae causing postharvest rot on Chinese cabbage in China

Abstract

A new kind of postharvest rot on Chinese cabbage (Brassica rapa L. ssp. pekinensis) caused by a fungus was observed in vegetable cellars in Harbin, China in 2019 and 2020, causing considerable economic losses. A water-soaked spot appeared at the base of the midrib of leaves, extended into the upper part of the midrib, and ultimately turned into rot. The diseased part was dark brown or black with a few black spores on the surface. Fungal isolates were obtained from the diseased plants and identified as Aspergillus welwitschiae through morphological observation and multigene sequencing analysis of the internal transcribed spacer, β-tubulin and calmodulin genetic regions. Pathogenicity tests were conducted, and the resulting symptoms on Chinese cabbage were similar to those seen in the vegetable cellar. The isolates were also associated with rot and leaf spot on seedlings and affected the seed germination of Chinese cabbage. A host range test showed that the isolates could infect some common vegetables, including carrot, kidney bean, broccoli, radish, Chinese flowering cabbage, root-mustard, cabbage, non-heading Chinese cabbage, pepper, lettuce, oilseed rape, tomato and cucumber. The isolation, identification, and host range of the pathogen can provide a basis for the study of the occurrence, prevention and management of the disease in the future.

Résumé

En 2019 et 2020, une nouvelle sorte de pourriture d’après récolte, causée par un champignon, a été observée sur le chou pé-tsaï (Brassica rapa L. ssp. pekinensis) dans des caveaux à légumes de Harbin, en Chine, entraînant des pertes économiques considérables. Une tache aqueuse est apparue à la base de la nervure médiane des feuilles, s’étendant jusque dans la partie supérieure de la nervure, pour finalement se transformer en pourriture. La partie infectée variait de brun foncé à noir, avec quelques spores noires sur sa surface. Des isolats fongiques ont été obtenus de plants infectés et, grâce à l’observation morphologique et à l’analyse de séquences multigènes de l’espaceur transcrit interne ainsi que des régions génétiques de la β-tubuline et de la calmoduline, l’agent causal a été identifié en tant qu’Aspergillus welwitschiae. Des tests de pathogénicité ont été menés sur le chou pé-tsaï et les symptômes qui en ont résulté étaient analogues à ceux observés dans les caveaux à légumes. Les isolats ont également été associés au pourridié et à la tache foliaire chez les semis et ont nui à la germination du chou pé-tsaï. Le test sur la gamme d’hôtes a révélé que les isolats pouvaient infecter des légumes courants comme la carotte, le haricot commun, le brocoli, le radis, le choy sum, le raifort, le chou, le bok choy, le poivron, la laitue, le canola, la tomate et le concombre. Éventuellement, l’isolement, l’identification et la gamme d’hôtes de l’agent pathogène pourront servir de base à l’étude de l’incidence, de la prévention et de la gestion de la maladie.

Keywords:

• Aspergillus welwitschiae
• Brassica rapa
• host range
• identification
• postharvest rot

Motsclés:

• Aspergillus welwitschiae
• Brassica rapa
• identification
• gamme d’hôtes
• pourriture d’après récolte

Disclosure statement

No potential conflict of interest was reported by the author(s).

Additional information

Funding

This work was supported by the Major Engineering Science and Technology Projects in Heilongjiang Province under Grant [2019ZX16B02]; the Technology Innovation System of Vegetable Industry in Heilongjiang Province under Grant [HNWSCTX2021]; the Natural Science Foundation of Heilongjiang Province of China under Grant [LH2019C016]; the Innovative Talents Project of Heilongjiang Province under Grant [UNPYSCT-2020112]; and the Academic backbone of Northeast Agricultural University.