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高湿环境下水稻容易“感冒”研究发现湿度调控稻瘟病发病机理
时间:2022-10-20 

转自:中国科技网

洪恒飞 寇艳君科技日报记者 江耘

10月18日,记者从中国水稻研究所获悉,该所水稻有害生物防控技术创新团队利用水稻-稻瘟病菌系统解析环境湿度调控稻瘟病发生的机制,揭示了稻瘟病在高湿环境下更易发生的分子机理。相关研究成果近日发表于学术期刊《植物细胞和环境》上。

环境湿度影响稻瘟病发生的模型图。中国水稻研究所供图

稻瘟病是水稻最严重的病害之一。植物多种病害如稻瘟病、纹枯病、稻曲病、小麦赤霉病及玉米叶斑病等的发生和流行都需要高湿环境。因此,解析湿度调控病原菌致病力和作物免疫反应的机理对作物病害的防控具有重要的理论意义和应用价值。

稻瘟病菌的分生孢子借风雨传播到稻株上,吸水后萌发形成重要的侵染结构附着胞,附着胞推动侵染栓进入水稻细胞分化形成侵染菌丝,大约7天后扩展为典型的稻瘟病斑。该团队成员、中国水稻研究所助理研究员邱结华介绍道。

团队研究结果表明,在低湿条件下,稻瘟病菌分生孢子无法形成附着胞,从而丧失侵染水稻的能力;在高湿条件下确保稻瘟病菌附着胞形成后再转入低湿环境,水稻乙烯信号途径基因EIN2和EIL1等被稻瘟病菌显著诱导表达,会激活乙烯介导的基础抗性,水稻对稻瘟病的抗性从而增强;而在高湿条件下,稻瘟病菌的分生孢子吸水萌发形成附着胞,与此同时,水稻乙烯信号途径相关基因不能有效被稻瘟病菌诱导表达,水稻基础抗性降低,最终导致水稻更易感染稻瘟病。

邱结华表示,科研团队进一步试验发现,施用乙烯利(乙烯类似物)是提高高湿条件下水稻对稻瘟病抗性的有效策略。此次研究发现为应对全球气候变化及极端天气频发有效防控稻瘟病提供了重要理论基础。

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