Morphological and molecular characterization of Neoerysiphe galeopsidis causing powdery mildew on Lagopsis supina in central China

Abstract

Lagopsis supina (Xia Zhi Cao) is a widely distributed and cultivated herbal plant that has been extensively used as a traditional Chinese medicine, Tibetan medicine and Mongolian medicine for disease treatments for centuries. While the bioactive compounds of L. supina are extensively studied, the fungal pathogens of this plant are still obscure. In 2021, powdery mildew signs and symptoms were observed on leaves of L. supina in Xinxiang City, Henan Province, China. However, the causal pathogen had not been identified. Therefore, morphological characteristics and molecular analysis was applied to identify the powdery mildew pathogen. The sequence of the internal transcribed spacer (ITS) region of the fungus was obtained and showed 99.83% identity with the previously reported Neoerysiphe galeopsidis. The virulence of this phytopathogen on L. supina was confirmed by utilizing Koch’s postulates. Therefore, we identified the causal pathogen as N. galeopsidis. Based on biological and molecular characterization, this is the first comprehensive report of powdery mildew caused by N. galeopsidis on L. supina in central China. The occurrence of powdery mildew disease on L. supina may detract from the plant’s medical and ornamental value. The identification and confirmation of N. galeopsidis on L. supina expands the knowledge of this causal agent and will support efforts towards future control and management of powdery mildews.

Résumé

Lagopsis supina (Xia Zhi Cao) est une plante médicinale largement répandue et cultivée qui est utilisée depuis des siècles dans la médecine traditionnelle chinoise, tibétaine et mongole pour le traitement des maladies. Meme si les composés bioactifs de L. supina ont fait l’objet d’études approfondies, les champignons pathogènes de cette plante restent obscurs. En 2021, des signes et des symptômes d’oïdium ont été observés sur les feuilles de L. supina dans la ville de Xinxiang, dans la province du Henan, en Chine. Cependant, le pathogène responsable n’a pas été identifié. Par conséquent, les caractéristiques morphologiques et l’analyse moléculaire ont été appliquées pour identifier le pathogène de l’oïdium. La séquence de la région de l’espace transcrit interne (ITS) du champignon a été obtenue et a montré une identité de 99,83% avec le Neoerysiphe galeopsidis précédemment signalé. La virulence de ce phytopathogène sur L. supina a été confirmée en utilisant les postulats de Koch. Par conséquent, nous avons identifié le pathogène responsable comme étant N. galeopsidis. Sur la base de la caractérisation biologique et moléculaire, il s’agit du premier rapport complet sur l’oïdium causé par N. galeopsidis sur L. supina en Chine centrale. L’apparition de l’oïdium sur L. supina peut nuire à la valeur médicale et ornementale de la plante. L’identification et la confirmation de N. galeopsidis sur L. supina élargit les connaissances sur cet agent causal et soutiendra les efforts de contrôle et de gestion futurs de l’oïdium.

Keywords:

• Chinese medical plant
• fungal phytopathogen
• internal transcribed spacer (ITS)
• Lagopsis supina
• pathogenicity
• powdery mildew

Mots-clés:

• Champignon phytopathogène
• espace transcrit interne (ITS)
• Lagopsis supina
• oïdium
• pathogénicité
• plante médicale chinoise

Disclosure statement

The authors declare that the research was conducted in the absence of any commercial or financial relationships that could be construed as a potential conflict of interest.

Author contribution

Mo Zhu conceptualized the research program, designed experiments, and critically edited the whole manuscript. Wanwan Zhang, Juncong Liu, Xiao Duan and Pengkun Cai performed material preparation, analysed the data and wrote up the initial manuscript. Zhengnan Li and Zongbo Qiu designed experiments and edited the manuscript. All authors read and approved the final manuscript. All authors contributed to the article and approved the submitted version.

Additional information

Funding

This work was financially supported by the National Natural Science Foundation of China [32302431], the Joint Fund of Science and Technology Development Program of Henan Province [222301420112], the Foundation for the Key Research Program of Higher Education of Henan [23A210004], the Scientific and Technological Project of Henan Province [242102110213], the Open Project of Key Laboratory of Integrated Pest Management on Crops in Central China, Ministry of Agriculture and Rural Affairs, P. R. China and Hubei Key Laboratory of Crop Disease, Insect Pests and Weeds Control [2022ZTSJJ2].