物理科技生物学-PHYICA

新的生态友好技术保护水稻免受毁app软件如何制作灭性的真菌感染

生物 2022-08-27 00:03:12

东京农业科技大学 用非致病性扶桑喷洒水稻花产生携带非致病性扶桑的种子,并控制种子传播的恶苗病

疾病学分:高桥努·阿里,东京农业科技大学 研究人员开发了一种新技术来保护水稻种子免受真菌感染,真菌感染会毁掉世界上多达一半的水稻作物

这种生物控制方法包括给花接种一种不会导致疾病的不同真菌,并使用从花中收获的种子来种植作物,这种方法在保护水稻免受疾病侵害方面比现有的杀真菌方法更好,也可以用于对抗影响其他主要作物的类似病原体

这种极具破坏性的种子传播的恶苗病影响到世界各地种植主要作物的水稻,目前通常用化学杀真菌剂或种子热水处理来防治,所有这些方法的有效性都面临越来越大的挑战

然而,研究人员开发了一种新的抗恶苗病技术,这种技术积极鼓励一种不同的非致病性真菌的传播,这种真菌已被证明比水稻种子上的致病真菌更具竞争力

这种生物防治方法不仅能像传统方法一样有效地预防恶苗病,还能防止恶苗病影响种子,而目前的技术不能做到这一点

研究者的发现发表在2021年1月4日的《应用与环境微生物学》杂志上

致病真菌fujikuroi镰孢菌在水稻植株上产生赤霉酸,一种植物生长激素,并驱动异常伸长和黄化

受感染的植物呈淡黄色或白色,不产可食用的谷物,并且茎干脆弱,容易倒下,因此得名恶苗病,日本人称其为“愚蠢的幼苗”

“无论疾病在哪里出现,农田损失都是巨大的,但在亚洲国家尤其严重,那里的20-50%的作物都受到这种疾病的侵袭

在整个农业中,为了限制对其他生物的负面影响,减少常规杀虫剂使用的努力非常普遍,但常规方法处理恶苗病所面临的额外问题只是增加了提出替代方法的必要性

这些技术都不太稳定,因此导致疾病爆发

它们在对抗严重感染的种子种群方面也不是很有效

除此之外,现有的化学杀真菌剂也越来越多地面临来自真菌的杀真菌剂抗性菌株的挑战

由东京农业科技大学的植物病理学家开发的这种新的生物控制技术,包括向水稻花朵喷洒一种非致病性的扶桑属真菌,并产生携带非致病性扶桑属真菌的水稻种子

对传统技术的测试显示了大致相同的效果,既防止了疾病向种子的传播,也防止了在后代中的传播

东京农业科技大学农业研究生院植物病理学实验室的教授兼研究生高桥努·阿里和斋藤弘树说:“显微镜下的研究表明,这种非致病性菌株会与其近亲竞争,从而阻止致病性真菌在种子中定居,而‘好’真菌的生长不会造成伤害。”

由于好真菌的传播似乎完全取代了坏真菌,这项技术也应该适用于受严重影响的种子库

因为水稻种子在日本播种前通常在冬天储存大约六个月,种子中的非致病性扶桑至少需要存活这个时间

因此,为了追踪这种保护持续了多长时间,研究人员对真菌进行了基因改造,使其发出荧光

六个月后,显微镜研究发现真菌菌丝体仍然是荧光的,表明它们仍然存在,并与它们的“坏”真菌表亲竞争

这种水稻属于禾本科的其他主要作物,如小麦、大麦和玉米,它们的繁殖机制非常相似,这种技术也可以用于影响这些植物的真菌感染

研究人员现在打算在这些作物上,以及西红柿、菠菜、莴苣和胡萝卜上测试他们的新方法

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