大豆銹病研究將允許育種者根據(jù)當(dāng)?shù)夭≡w定制抗性品種
中西部的種植者并不擔(dān)心大豆銹病,但自2006年以來幾乎每年都會在生長季結(jié)束時出現(xiàn)真菌病。但是因?yàn)檎婢跊]有寄主植物的情況下無法在冬季存活,所以它并不多在當(dāng)前條件下對中西部作物構(gòu)成威脅。
目前,這種疾病只影響美國大豆種植者在無霜凍的南部地區(qū),而且僅在墨西哥灣沿岸和加勒比海盆地的部分地區(qū)過冬。“但如果未來某個時候無霜區(qū)向北擴(kuò)展,那么大豆銹病對中西部種植者的影響將更大,”伊利諾伊大學(xué)作物科學(xué)系植物病理學(xué)家格倫哈特曼說。 USDA-ARS的作物病理學(xué)家。
即使美國主要的大豆產(chǎn)區(qū)目前是安全的,哈特曼和他的合作者也不愿意讓球落在大豆銹病上。“我們希望通過了解更多關(guān)于病原體以及真菌菌株是否能克服大豆抗銹病基因來保持領(lǐng)先地位,”他說。
這種疾病也很活躍,并在世界其他許多地方蔓延。在非洲和其他大陸,由于這種疾病,已報告大豆損失高達(dá)80%。“人們談?wù)撟哌^大豆田,攪動孢子云,”哈特曼說。該團(tuán)隊首先在加納,然后是馬拉維和坦桑尼亞以及2016年最近的埃塞俄比亞驗(yàn)證了大豆銹病。
哈特曼指出,殺菌劑可能是有效的,但化學(xué)策略帶來了幾個陷阱。“在數(shù)百萬英畝的土地上噴灑殺菌劑并不總能提供有效的控制,當(dāng)然也不具有環(huán)境吸引力,”他說。一次治療也無法解決問題。在巴西,據(jù)報道損失高達(dá)75%,生產(chǎn)者經(jīng)常在每個生長季節(jié)噴灑兩到三次。最后,病原體可以產(chǎn)生對殺真菌劑的抗性,使其效果降低。
哈特曼認(rèn)為,前進(jìn)的方向是尋找防銹大豆品種。在最近的一項研究中,他和幾位國際合作者測試了10種此類品種抵御來自世界各地的銹菌的能力。沒有一種大豆品種能夠抵抗所有經(jīng)過測試的銹菌株,但有一些顯示出前景。
“大豆基因型攜帶Rpp1b,Rpp2,Rpp3和Rpp5a抗性基因,品種Hyuuga和UG5(攜帶一個以上抗性基因),被觀察到對大多數(shù)非洲銹病菌株具有抗性,因此可用于大豆 - 非洲和其他地方的育種計劃,“哈特曼說。
另一方面,研究人員還評估了哪些銹菌株具有最大的破壞性。原來,來自阿根廷的菌株毒力最強(qiáng)。其中一個能夠在八個大豆品系上引起全面的疾病癥狀 - 葉片上產(chǎn)生棕褐色孢子的病變 - 其中兩個具有多個抗性基因。
該研究的主要結(jié)論是,它不會像選擇一種具有抗性的大豆品種并將其在世界范圍內(nèi)用于商業(yè)用途那樣簡單。相反,它將采取更加量身定制的方法,推出其特定類型的抗性提供最有可能保持有效抵抗局部銹菌株的品種。
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