枯萎病真能灭绝所有农作物

细菌枯萎病严重破坏了世界各地的粮食作物。它摧毁了主要的农作物,如西红柿,土豆,香蕉,生姜和胡椒。它发生在许多国家,攻击了200多种植物。

导致疾病的细菌多年来一直在土壤,种子和植物材料中徘徊。它也可以感染水和农业设备。植物育种者和农民想要尽早了解品种对细菌的抗性。但到目前为止,他们不得不种植 - 然后等待成熟植物观察田间的抗性。

现在,研究显示了为农民和植物育种者节省时间和降低风险的可能方法。一种新方法有望比以前更早地预测品种抗性。

研究人员现在可以分析苗期的品种抗性,以应对各种威胁。他们使用植物代谢组学和统计建模来解码植物的化学防御。

当农民购买种子时,他们需要考虑植物必须生存的威胁。例如,一个农场可能有干旱和高温。如果土壤已经感染了导致枯萎的青枯雷尔氏菌,那么农民有两种选择Ian Dubery教授说,他是约翰内斯堡大学植物代谢组学研究中心主任。

首先,不要种植受到细菌枯萎病侵袭的作物。其次,选择更具抗性的植物栽培品种。如果有干旱,高温和细菌枯萎病,农民想要一种对三种威胁都具有足够抗性的栽培品种。

在全基因组DNA测序的时代,这可能看起来很简单。分析品种的所有基因,并选择具有正确基因的基因用于特定农场的威胁。但植物的抗性可能不会那样。对于一种威胁,单个基因可以打开或关闭电阻。另一方面,可能涉及几个基因。

很难看出哪些品种对青枯病具有抗性。对青枯雷尔氏菌的抗性是一种多基因特性 - 它取决于许多基因 - 而这些尚未被很好地理解。科学知道它是如何工作的还需要时间, Dubery。

依赖植物的样子也具有欺骗性。当植物年轻时,可能会说品种无法抵御威胁 - 它很容易受到威胁。但Dubery表示,消除易感品种并不能让你产生抗药性品种。在植物免疫中,易感性和抗性可能受环境因素的严重影响。

大家请不要认为现在能随处购买到粮食果蔬,大家好像并不愁吃,人类的农作物生产就没有问题。地球上的人只会越来越多,如何减少作物生产中因为病虫害引起的损失,如何从新的毁灭性的病害中保全某些作物,如何解决贫困地区比如非洲的农业问题(必须要有金坷垃!),在非专业人士看不到的地方,可是有一大群人在做着非常,非常多的工作的。

在近期热映的影片《星际穿越》中,小麦、秋葵等农作物相继因来势凶猛的枯萎病而灭绝,人类面临生存危机而被迫探索星际移民,寻找下一个栖身之地。

在近期热映的影片《星际穿越》中,小麦、秋葵等农作物相继因来势凶猛的枯萎病而灭绝,人类面临生存危机而被迫探索星际移民,寻找下一个栖身之地。这些情节虽有艺术夸张,并不完全科学,但在现实生活中,枯萎病确实会威胁许多农作物的生产,影响粮食安全。数代人穷尽智慧,探索防病抗病良方。那些斗得了害虫、扛得住染病危险,我们总以为俯拾即是的美食,其实都来得不易,值得我们珍惜。

电影《星际穿越》中提到的枯萎病在现实世界中并不少见。枯萎病也称疫病,是由真菌或细菌所致的植物病害。在植物病理学上,当植物的叶片、茎、花乃至植株整体出现迅速褐变、干枯、死亡的症状时,我们往往就给导致这些症状的病害冠以枯萎病的名字。

诸如由真菌小双胞腔菌引起的黄瓜蔓枯病,由细菌地毯草黄单胞菌引起的洋葱叶枯病,由真菌山茶花腐病菌引起的山茶花腐病等,虽然名字里没有直接出现枯萎病3个字,但其实它们都属于枯萎病。

正是因为枯萎病描述的是症状,所以引起枯萎病的并非限定于某一种或某一类病原。常见植物病原包括细菌、真菌、病毒、线虫和原生动物等,甚至低温、干旱等非生物因素也能造成枯萎的症状。

各种病原体导致的枯萎病症状,可能是由于它们在植物体内大量繁殖所致。这些病原堵塞维管束,阻碍水和营养物质的输送,最终导致细胞坏死。

在《星际穿越》中,枯萎病破坏力极高,导致众多粮食作物灭绝。但在目前的植物病理学研究中,还没有发现某一种生物能够消灭所有农作物。因为不同的植物病原有不同的寄主范围,即针对不同的种、属、科。同时,病原侵染某种植物的部位也不同,如植物的根、茎、木质部等。

病原菌侵染植物是双方相互作用的复杂过程,堪称一场双方兵来将挡、水来土掩的较量,而不是寄主城门洞开、缴械投降的简单行为。这种相互作用把病原的寄主限制在一个相对小的范围内。加之科研人员根据病原的变化,不断培育抗病新种,因而不大可能出现影片中所描述的,某种病原横扫所有农作物的现象。

日常生活中,香蕉、柑橘、黄瓜等果蔬是人们在菜市场可以轻易购得的食品,但其生产过程却不像我们想象得那样容易。其中,枯萎病就是威胁它们生长的重要疾病。

香蕉枯萎病正在将产量巨大、产地众多、价格便宜的香蕉产业逼向绝境。引起香蕉枯萎病的土壤真菌镰刀菌感染香蕉后,整株植物会枯萎死亡,而镰刀菌在土壤中的存活期最长可达20年。

镰刀菌又被划分成4个不同的生理小种,目前占世界香蕉进出口比重最大的品种华蕉,即对4号小种缺乏抵抗能力。

其实,早在上世纪50年代以前,人们大量种植和消费的香蕉并非华蕉,而是一种被称为大麦克的品种,因其果型大、口味出众、果皮结实而受到欢迎。但到了50年代后,对大麦克有着致命杀伤力的香蕉枯萎病1号小种横扫拉美,成片的香蕉园绝收绝种。而华蕉因对于1号小种有着不错的抵抗力,取代了大麦克。然而,当时的香蕉业界也许没有想到,成也枯萎病,败也枯萎病。到了21世纪,历史重现,由于华蕉对4号小种没有抵抗能力,人们将再次为香蕉灭绝的问题而头疼。

柑橘黄龙病是柑橘生产的大敌,又称黄梢病、黄枯病、青果病。染病后,柑橘叶片黄化、变小,果实则着色异常、果小、畸形。黄龙病一旦暴发,农户不得已大规模砍烧染病植株,往往损失惨重。黄龙病在中国10个省区都有不同程度的发生,已严重影响我国柑橘生产安全。

黄瓜枯萎病又名萎蔫病、蔓割病、死秧病,是一种由土壤传染,从根或根颈部侵入,在维管束内寄生的系统性病害,是黄瓜生产上较难防治的病害之一,常造成较大损失。

苦瓜枯萎病是苦瓜种植中常见的一种真菌病害,进入春季后易发。致病的真菌尖镰孢菌苦瓜专化型,会使病株黄化和萎蔫,茎基部组织内导管褪色变褐。目前这种病害可以通过嫁接、选种等方式来防治。

1845年~1852年间,爱尔兰的马铃薯患上一种名为马铃薯晚疫病的疾病,导致马铃薯腐烂,甚至严重歉收。

1845年秋季,病害从爱尔兰东部向西部蔓延。晚疫病菌通过叶部感染马铃薯植株,整株的幼苗还没等到收获就腐烂了,家家户户一年的储备丧失殆尽。尽管当时欧洲北部大部分地区都受到疫病的影响,但爱尔兰所受打击最为严重,因为马铃薯是当时爱尔兰人的主要粮食来源。

随后几年,晚疫病毒在当地肆虐,加之许多政治、宗教、经济因素以及其间暴发的霜霉病,大范围的歉收严重打击了贫苦农民的生计,导致岛上数十万人死于饥饿或疾病,百余万人被迫移居海外。这是19世纪最重要的人口迁徙之一。

这场大饥荒成为爱尔兰现代历史中的转折点。在这7年里,岛上的人口减少了20%~25%,许多人移民美洲、英格兰或澳大利亚。即使到了今日,爱尔兰的人口仍然没有恢复到饥荒前的情形。也因为大量的人口迁移,导致爱尔兰语言、文化等都受到很大影响。

随着科技的不断发展,科学家对植物枯萎病从快速诊断到防治病毒的手段都在日渐成熟。

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