作者:李晨 来源:中国科学报 发布时间:2020/8/24 14:58:44
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“毁灭性病害”核盘菌对禾本科植物有益

 

 核盘菌在小麦中内生,具有促生抗病特征。华中农大供图

近日,《国际微生物生态学会会刊》(The ISME Journal)在线发表华中农业大学植物科学技术学院教授姜道宏团队最新研究成果。该项研究揭示,核盘菌可以在小麦、水稻、大麦和玉米等禾本科植物上内生生长,是禾本科植物的互惠性内生真菌,为寻找新型有益微生物资源控制病害提供了新的思路。

论文通讯作者姜道宏介绍,核盘菌(Sclerotinia sclerotiorum)是一种世界性分布的典型的死体营养型植物病原真菌,可以寄生75个科400多种植物。自1837年首次被描述以来一直都是以毁灭性病原菌的面目出现。由其引起的菌核病是油菜上的首要病害,对油菜造成巨大的经济损失。在生产上,小麦常常作为非寄主植物与油菜轮作以降低菌核病对油菜的危害。

论文第一作者田斌年介绍,他们发现,核盘菌在小麦上内生改变了小麦中与抗病途径相关的防卫反应、光合作用、叶绿素和生长素合成等途径相关基因的表达。

该研究中,感染真菌病毒的核盘菌菌株丧失了对油菜的致病能力,但仍然可以在小麦上内生性生长,其促进小麦生长和抗病的能力与正常的核盘菌菌株没有显著区别。该团队将感染真菌病毒的核盘菌菌株处理小麦种子进行了田间试验,发现小麦抗赤霉病和锈病的能力最高可以提高58.79%和73.4%,小麦产量最高可以提高17.19%。

姜道宏介绍,感染真菌病毒的核盘菌在小麦或其他禾本科植物上的应用,可以实现“一石两鸟”的效果。一方面,促进小麦抗病增产;另一方面,在小麦上生长的感染真菌病毒的核盘菌可以向田间释放真菌病毒,有利于抑制核盘菌对油菜、大豆和向日葵等作物的危害。

基于核盘菌这种在双子叶植物是极具破坏性的病原真菌,而禾本科植物上是互惠性内生真菌的特点,该研究提出了“分裂营养型”的概念。分裂营养型的微生物可能在自然界广泛存在,很多植物的病原真菌也极有可能是潜在的促进植物生长抗病的有益微生物,有潜在的利用价值,为挖掘植物有益微生物资源提供了新的思路。

 
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