「毀滅性病害」核盤菌對禾本科植物有益—新聞—科學網

2020-11-23 科學網

 

 核盤菌在小麥中內生，具有促生抗病特徵。華中農大供圖

近日，《國際微生物生態學會會刊》（The ISME Journal）在線發表華中農業大學植物科學技術學院教授姜道宏團隊最新研究成果。該項研究揭示，核盤菌可以在小麥、水稻、大麥和玉米等禾本科植物上內生生長，是禾本科植物的互惠性內生真菌，為尋找新型有益微生物資源控制病害提供了新的思路。

論文通訊作者姜道宏介紹，核盤菌（Sclerotinia sclerotiorum）是一種世界性分布的典型的死體營養型植物病原真菌，可以寄生75個科400多種植物。自1837年首次被描述以來一直都是以毀滅性病原菌的面目出現。由其引起的菌核病是油菜上的首要病害，對油菜造成巨大的經濟損失。在生產上，小麥常常作為非寄主植物與油菜輪作以降低菌核病對油菜的危害。

論文第一作者田斌年介紹，他們發現，核盤菌在小麥上內生改變了小麥中與抗病途徑相關的防衛反應、光合作用、葉綠素和生長素合成等途徑相關基因的表達。

該研究中，感染真菌病毒的核盤菌菌株喪失了對油菜的致病能力，但仍然可以在小麥上內生性生長，其促進小麥生長和抗病的能力與正常的核盤菌菌株沒有顯著區別。該團隊將感染真菌病毒的核盤菌菌株處理小麥種子進行了田間試驗，發現小麥抗赤黴病和銹病的能力最高可以提高58.79%和73.4%，小麥產量最高可以提高17.19%。

姜道宏介紹，感染真菌病毒的核盤菌在小麥或其他禾本科植物上的應用，可以實現「一石兩鳥」的效果。一方面，促進小麥抗病增產；另一方面，在小麥上生長的感染真菌病毒的核盤菌可以向田間釋放真菌病毒，有利於抑制核盤菌對油菜、大豆和向日葵等作物的危害。

基於核盤菌這種在雙子葉植物是極具破壞性的病原真菌，而禾本科植物上是互惠性內生真菌的特點，該研究提出了「分裂營養型」的概念。分裂營養型的微生物可能在自然界廣泛存在，很多植物的病原真菌也極有可能是潛在的促進植物生長抗病的有益微生物，有潛在的利用價值，為挖掘植物有益微生物資源提供了新的思路。

 

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