環境友善新技術-噴灑非病原性鐮孢菌屬於水稻花以防禦真菌感染
2021/05/26 @國際
摘要
由於真菌感染可能造成全球一半水稻受損，因此，研究人員開發出一種新防禦技術，該技術利用不同真菌接種於水稻花上，收割花朵中的種子再進行作物的栽種，這項生物防治的原理是利用該種真菌不會引起水稻疾病，並可增加水稻抵禦疾病的能力及預防類似病原菌的侵擾以達到環境友善的目標，相關研究發表於「Applied and Environmental Microbiology」期刊。
示意圖
一種常見且極具破壞性的病毒-徒長病(bakanae disease)透過種子傳播影響了世界各地的水稻，而造成這種疾病的元兇為Fusarium fujikuroi，此病原菌會產生一種植物生長激素-赤黴素，導致植株異常伸長和黃化，受感染的植株呈現淡黃色或白色，莖桿倒伏，並且無法結出可食用的稻穗，該病原菌影響甚大，尤以亞洲為最，其可侵害約20-50%的農作物。
因此，人們通常利用化學殺菌劑或將種子以熱水處理來對抗該疾病，然而，這些方法較不穩定，導致抗病有效性日益受到更大的挑戰，如無法有效抵禦種子感染及化學藥劑造成抗藥性菌株的產生，加上環境保護意識抬頭，農業領域傾向減少農藥使用。
因此，研究人員開發出新型生物防治方法來對抗徒長病，其將另一種非致病性鐮孢菌屬真菌-Fusarium commune，透過噴灑的方式把真菌孢子接種於水稻花上，該真菌是由實驗室分離出來的菌株，經測試發現不會對蕃茄、稻米等作物產生不良影響，並已被證實為優勢菌株，研究人員進一步進行防禦能力持久度測試，由於日本的稻作栽種為水稻種子收割後儲存於種子庫約6個月，度過寒冬才會開始播種，因此勢必需要確保該菌株能至少存活一段時間，避免在儲存期間種子庫的水稻受到感染，研究人員將此菌株進行調整，使其具有螢光性，6個月後發現真菌菌絲體仍發螢光，表示此非致病性菌株仍存在，並與致病性真菌競爭。
這項試驗結果不但與傳統防禦成果相似，可保護水稻的種子免受疾病影響，也可防止後代間的疾病傳播，實屬現階段的創新技術，研究人員欲以此新型防禦方法進一步應用於其它與水稻生理相似之禾本科植物，如小麥、大麥和玉米等，以及蕃茄、菠菜、生菜和胡蘿蔔上測試他們的新方法，以期這些作物可抵禦致病性真菌並達到環境友善之目標。 【延伸閱讀】科學家新合成了一種新型殺真菌農藥
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