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研究數據顯示短期去除濕氣可以消除菠菜露菌病的發生

2021/02/23 @國際

摘要

菠菜露菌病威脅著全球菠菜生產,其在溼度高的環境下特別氾濫,美國阿肯色大學的科學家於最新發表於Plant Disease期刊上的研究中探討了水氣與露菌病之間的關係,並透過實驗證明葉片上的積水對於孢子引發疾病的重要性,而水氣的去除會降低孢子存活率和露菌病的發生。

示意圖

研究數據顯示短期去除濕氣可以消除菠菜露菌病的發生

  露菌病(Downy mildew)是全世界菠菜生產最大的威脅,其真菌病原菌(Peronospora effusa)主要感染植物葉部,會透過下表皮入侵,並產生白色絨毛狀菌絲,主要病徵為不規則黃褐褪色斑,嚴重時會造成罹病部位枯死。儘管真菌病原體生命週期短(約莫一週),但其在菠菜生長期間卻可以產生數百萬個孢子(spores),而高架灑水灌溉系統和寒冷夜晚會促使環境濕度提高、晨露形成,而這種氣候正適合孢子感染菠菜。
  美國阿肯色大學(University of Arkansas,UA)的科學家在最新的研究中探討了水氣與露菌病形成之間的關聯,證明水分的去除會降低孢子存活率和疾病的發生,實驗數據顯示即使僅乾燥30分鐘,其孢子萌發率也幾乎降為零,亦無法感染菠菜致病。在另外一個實驗中,科學家運用孢子溶液覆蓋菠菜植物表面,並將其於不同時間間隔內風乾,發現當孢子附著於植物體上時於乾燥條件下的存活能力更好,這說明葉片表面形成的微環境(micro-environment)可能促使孢子存活,但在長時間足夠乾燥之後,可以發現其疾病感染皆有所減少,結果顯示葉片上的積水對於孢子引發疾病來說至關重要,而這些發現能讓種植者設計出更好的疾病防治管理策略。 【延伸閱讀】新技術將鑑定油菜感染翠菊黃化病的時程從兩週縮短至一小時
  論文作者也探究了露菌病病原體如何產生新品種孢子,真菌病原體會產生另一種稱為卵孢子(Oospores)的長壽孢子,其可以透過休眠於惡劣氣候下生存,並於土壤中長期存活,但目前關於卵孢子在菠菜露菌病的生命週期中所發揮的功用依然所知之甚少。研究人員嘗試在實驗室中將兩種不同露菌病病原菌交配,人工產生卵孢子,這是確定控制卵孢子休眠和萌發環境因素的關鍵步驟。科學家證明了美國亞利桑那州和加州最大商業菠菜產區,其卵孢子產量很高,這是第一個菠菜露菌病存在不同菌株的直接證據,它們可以透過田間交配並產生雜交後代,從而導致新型病原體的出現。 

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