蓝莓白粉病以两种菌株的形式在全球蔓延

摘要:

一种导致蓝莓白粉病的真菌已从美国蔓延到欧洲和亚洲等大陆,威胁着农作物并增加了对杀真菌剂的依赖。北卡罗来纳州的研究人员发现,蓝莓白粉病以两种菌株的形式在全球蔓延,每年给该行业造成的损失高达5.3亿美元。 但好消息是,现在有一种新工具可以帮助农民识别和管理这种疾病。

北卡罗来纳州立大学的一项新研究追踪了一种导致蓝莓白粉病的真菌在全球的传播情况--这种病会降低作物产量并增加对杀菌剂的依赖。 这些发现有助于蓝莓种植者更好地预测、监测和管理白粉病的传播。

研究显示,在过去的12年里,这种真菌Erysiphe vaccinii已经从原来的美国东部扩展到了几大洲。

北卡罗来纳州立大学植物病理学助理教授迈克尔-布拉德肖(Michael Bradshaw)是这篇研究论文的通讯作者,他说:"我们正在实时观察这种全球性蔓延。"

白粉病菌覆盖着植物,偷走养分,限制光合作用。 图片来源:北卡罗来纳州立大学 Michael Bradshaw

顾名思义,白粉病会使寄主植物上覆盖一层白色粉状物质,在保持寄主存活的同时窃取养分,阻碍光合作用。 这种真菌的不同种类会影响不同的植物;小麦、啤酒花、葡萄和草莓等植物都受到过白粉病的危害。

Bradshaw说:"还有其他与白粉病密切相关的白粉病会影响野生浆果或桉树等植物,但这些白粉病在基因上与蓝莓上蔓延全球的白粉病不同。"

在这项研究中,Bradshaw 和他的同事检查了历史上和现代受白粉病困扰的植物叶片。 这些样本包括来自北美、欧洲、非洲和亚洲的173个样本;其中一个从北美标本馆分析的样本是在150多年前采集的,而国外的样本都是在过去五年内采集的。 在这项研究中,白粉病于 2012 年首次在北美以外的葡萄牙农场发现,Bradshaw 的一位合著者曾受雇于一家大型浆果公司。

研究人员对真菌样本进行了基因检测,以追踪白粉病的历史和传播情况。 有趣的是,这些老样本的基因构成或基因型都与目前在世界各地传播的样本不一样。

研究表明,这种疾病起源于美国东部,通过两种不同的引入方式在全球蔓延。 一种E. vaccinii菌株传入了中国、墨西哥和加利福尼亚,而另一种菌株则传入了摩洛哥、秘鲁和葡萄牙。 Bradshaw 认为,人类对苗圃植物向外国海岸的传播负有责任。

"这种生物很难控制,"Bradshaw 说。"如果你把植物材料送往世界各地,很可能会随之传播这种真菌。"

有趣的是,研究还表明,在其他国家的蓝莓中发现的E. vaccinii真菌似乎只进行无性繁殖,在繁殖过程中不需要真菌的两种有性版本,而在美国,这种真菌则同时进行有性和无性繁殖。

该研究还与一家大公司和农民合作,对白粉病给蓝莓造成的全球成本进行了估算,反映了喷洒杀真菌剂预防或减少白粉病的成本。 该研究估计,全球蓝莓产业每年的成本在 4700 万美元到 5.3 亿美元之间。

最后,这项研究为重要的蓝莓产区(如美国西北太平洋地区)提供了一些预警信号。 那里的条件已经成熟,白粉病有可能在那里流行和蔓延,但这种病还没有在那里发现。

"病害传播也可能受到农业条件的影响,"Bradshaw 说。"一些在隧道或封闭区域种植蓝莓的地区,其病害结果似乎比在室外无任何覆盖物种植蓝莓的地区(如北卡罗来纳州)更严重。"

布拉德肖补充说,研究人员利用了一种有用的工具,可以帮助识别E. vaccinii菌株,为农民和其他研究人员提供帮助。

"蓝莓白粉病的病原真菌很难识别,因此我们将数据输入了由合著者伊格纳齐奥-卡本(Ignazio Carbone)在北卡罗来纳州立大学开发的公共数据库。" Bradshaw 说:"通过这个平台,种植者可以输入他们的数据,了解他们田里的具体菌株。这一点很重要,因为了解遗传学可以向农民发出警告,让他们知道他们所拥有的是哪一种菌株,它是否对杀真菌剂有抗药性,病害是如何传播的,以及特定菌株的毒性。"

编译自/scitechdaily

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