全球蓝莓危机:毁灭性真菌迅速蔓延全球

B站影视 2025-01-16 07:47 3

摘要:北卡罗来纳州立大学的研究人员发现,蓝莓白粉病已在全球以两种菌株传播,每年给蓝莓产业造成高达 5.3 亿美元的损失。现在有一种新工具可以帮助农民识别和管理这种疾病。

一种引起蓝莓白粉病的真菌已经从美国蔓延到欧洲和亚洲,威胁着农作物并增加了对杀菌剂的依赖。

北卡罗来纳州立大学的研究人员发现,蓝莓白粉病已在全球以两种菌株传播,每年给蓝莓产业造成高达 5.3 亿美元的损失。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植物白粉病的真菌的全球传播情况。这种疾病会降低作物产量并增加对杀菌剂的依赖。这些发现可以帮助蓝莓种植者更好地预测、监测和管理白粉病的传播。

研究发现,在过去的12年里,白粉病菌已经从原来的美国东部范围扩散到了几个大洲。

北卡罗来纳州立大学植物病理学助理教授、这项研究的论文通讯作者迈克尔·布拉德肖 (Michael Bradshaw) 说:“我们正在实时观察这种全球蔓延的发生。”

白粉病覆盖植物,夺走植物的养分,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,白粉病会导致一种白色粉状物质覆盖寄主植物,夺走植物的营养,阻碍光合作用,但同时又能保持寄主的存活。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白粉病的严重影响。

布拉德肖说:“还有其他与之密切相关的白粉病会影响野生浆果或桉树等植物,但它们在基因上与在世界各地蓝莓上传播的白粉病不同。”

在这项研究中,布拉德肖和他的同事们研究了受到白粉病困扰的历史和现代植物叶子。该系列包括来自北美、欧洲、非洲和亚洲的 173 个样本;分析的一个北美植物标本馆的样本是 150 多年前收集的,而外国样本都是在过去五年内收集的。在这项研究中,白粉病于 2012 年在北美以外的葡萄牙的一个农场首次被发现,布拉德肖的一位合著者在一家大型浆果公司工作。

研究人员对真菌样本进行了基因测试,以追踪白粉病的历史和传播。有趣的是,所有旧样本的基因组成或基因型均与目前在世界各地传播的样本不同。

研究表明,这种疾病起源于美国东部,并通过两次不同的传入传播到世界各地。一种牛痘杆菌菌株传入中国、墨西哥和加利福尼亚,而另一种菌株则传入摩洛哥、秘鲁和葡萄牙。布拉德肖认为,随着苗圃植物传播到国外,人类是导致这种疾病传播的原因。

“这是一种很难控制的生物,”布拉德肖说:“如果你把植物材料送到世界各地,你很可能会传播这种真菌。”

有趣的是,该研究还表明,在其他国家的蓝莓中发现的E. vaccinii真菌似乎仅进行无性繁殖;真菌的两个有性版本都不需要繁殖,而在美国,这种真菌既进行有性繁殖,又进行无性繁殖。

该研究还与一家大型公司和农民合作,估算了蓝莓白粉病造成的全球成本,反映了喷洒杀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 万美元至 5.3 亿美元之间。

最后,这项研究为蓝莓重要产区(如美国太平洋西北地区)提供了一些早期预警信号。那里的条件适合白粉病的发生和蔓延,但这种疾病尚未蔓延到那里。

“疾病传播也可能受到农业条件的影响,”布拉德肖说:“一些在隧道或封闭区域种植蓝莓的地区似乎比在户外无任何遮盖物种植蓝莓的地区(如北卡罗来纳州)的疾病结果更糟糕。”

布拉德肖补充说,研究人员使用了一种有用的工具,可以帮助识别E. vaccinii菌株,从而帮助农民和其他研究人员。

“很难识别导致蓝莓白粉病的真菌,因此我们将数据输入北卡罗来纳州立大学的共同作者 Ignazio Carbone 开发的公共数据库中。这个平台允许种植者输入他们的数据并了解他们的田地里有哪些特定的菌株,”布拉德肖强调:“这很重要,因为了解遗传学可以提醒农民他们种植的是哪种菌株,是否对杀菌剂有抗性,疾病如何传播,以及特定菌株的毒性。”

该论文发表在《新植物学家》杂志上。

该研究由美国国家科学基金会资助,资助编号为 2315953、2200038、2031955 和 2308472。该研究还得到了诺和诺德基金会的支持,资助编号为 NNF19SA0059360 和 NNF19SA0035476。

参考文献:“一种新出现的真菌病正在全球蔓延并影响蓝莓产业”,作者:Michael Bradshaw、Kelly Ivors、Janet C. Broome、Ignazio Carbone、Uwe Braun、Shirley Yang、Emma Men、Brooke Warres、William O. Cline, Swarnalatha Moparthi、Alejandro K. Llanos、Walter Apaza、Miao Liu、Julie Carey、Mehdi El Ghazouani、Rita Carvalho、Marianne Elliott、David Boufford、Tiaan Coetzee、Johan de Wet、James K. Mitchell、Luis Quijada、JamJan Meeboon、Susumu Takamatsu、Uma Crouch、Scott LaGreca 和 Donald H. Pfister,2025 年 1 月 8 日,新植物学家。DOI:10.1111/nph.20351

来源:康嘉年華

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