一项新的研究由 德州A&M AgriLife 研究人员发现,某些野生马铃薯品种对斑马屑病有一定的抵抗力。
正如 Paul Schattenberg 报道的那样 今日农业生活, 对 52 个野生马铃薯物种的研究——其中一个种质具有抗性,三个对这种疾病具有耐受性——是为了确定对该病的新遗传抗性的一部分,这种抗性会影响全世界的马铃薯生产。
研究, ”野生茄属种马铃薯斑马片抗性的鉴定与表征,”最近出现在科学杂志上 微生物学前沿.
该研究的主要研究者是 Kranthi Mandadi 博士, 德克萨斯 A&M 农业生命研究 科学家在 位于 Weslaco 的德克萨斯 A&M AgriLife 研究和推广中心 德州农工大学副教授 植物病理学与微生物学系.
研究共同研究人员包括伊莎贝尔·瓦莱斯(Isabel Vales)博士,农业生命研究副教授兼马铃薯育种员,布莱恩学院站,以及卡洛斯·阿维拉(Carlos Avila)博士,农业生命研究副教授和蔬菜育种员韦斯拉科,他们都在 园艺科学系; 和 Freddy Ibanez 博士,该中心的农业生命研究科学家和德克萨斯 A&M 的助理教授 昆虫学系.
参与这项研究的其他人是 Weslaco 中心的德克萨斯 A&M AgriLife 研究科学家 Victoria Mora,MS,Manikandan Ramasamy,Ph.D.,Mona Damaj,Ph.D. 和 Sonia Irigoyen,Ph.D.,以及 Veronica Ancona 博士,植物病理学家和副教授 德州农工大学-金斯维尔.
该研究的资金由德克萨斯 A&M AgriLife 提供 昆虫媒介疾病种子赠款计划.
“这种类型的结果正是 AgriLife Research 在我们决定资助 Insect Vector Diseases Seed Grants 时所设想的,”AgriLife Research 首席科学官兼副主任、德克萨斯 A&M 大学副院长 Henry Fadamiro 博士说 农业与生命科学学院. “我们要感谢德克萨斯州立法机构资助 AgriLife Research 的 IVD 特殊项目请求,这使得这些种子赠款成为可能。 他们的持续支持是无价的。”
什么是斑马芯片病?
斑马芯片是一种复杂的疾病,因为它与不可培养的细菌 Candidatus Liberibacter solanacearum 相关,并通过昆虫载体马铃薯木虱传播。 首次在墨西哥萨尔蒂约报道,随后在德克萨斯州南部报道,该病在世界许多其他州和商业马铃薯种植区被发现。 如果不加以控制,它可能导致马铃薯产量损失高达 94%。
受斑马芯片影响的植物的地上症状包括幼叶紫色变色、顶部叶片向上滚动、出现气生块茎、萎蔫、生长迟缓和植物死亡。
“受斑马芯片影响的块茎质量很差,呈现出维管环褐变和褐色斑点,”曼达迪说。 “这些薯条在油炸时也有苦味和深褐色条纹,斑马状图案。”
他说,这种疾病最终会降低产量,块茎质量变得无法销售。
“如果不加以控制,这种疾病可能会严重损害马铃薯的生产。”
为什么要研究?
马铃薯在 160 多个国家种植,被认为是仅次于小麦、玉米和水稻的第四大主食作物。 它富含碳水化合物,并提供其他必需营养素,如膳食纤维、维生素、矿物质、蛋白质和抗氧化剂。
“马铃薯是全球重要的粮食作物,”曼达迪说。 “随着全球对新鲜和加工马铃薯产品的需求增加,需要管理和控制斑马片等新兴疾病。”
在得克萨斯州,所有具有大量商业蔬菜生产的地区都种植马铃薯。 在南部平原、Panhandle 和 Rolling Plains 以及 Winter Garden 和 Rio Grande Valley 地区发现了商业马铃薯生产面积。
“在德克萨斯州,我们处理斑马芯片问题已有 20 多年,”Vales 说。 “在那段时间里,这种疾病已经变得普遍,不仅在这个州而且在其他马铃薯生产州也蔓延开来。”
与斑马屑病相关的细菌和昆虫载体也会影响其他蔬菜作物和农产品,包括西红柿、辣椒和胡萝卜。
Vales 表示,目前的斑马芯片管理策略主要围绕用杀虫剂控制木虱媒介或通过改变文化实践,例如定时种植日期以延迟接触木虱种群。
“但这两者都只有边际收益,虽然使用化学措施有助于控制木虱种群,但这种方法与高成本和增加杀虫剂抗性的潜力有关,”她说。 “这就是为什么识别和培育对斑马芯片的新遗传抗性和耐受性是实现害虫综合治理的另一个重要途径。”
Vales 说,先前的研究报告了木虱对野生马铃薯物种及其繁殖克隆的偏好的变化。
研究结果
“在过去的四年里,我们的团队一直在研究控制斑马芯片病的方法,这要归功于与昆虫媒介疾病赠款计划相关的项目的种子资金,”曼达迪说。
属于茄属的52个野生马铃薯种质的植物材料。 Petota 多样性面板由威斯康星州美国国家植物种质系统获得的真正马铃薯种子生长而成,用于研究。
“在 Petota 面板中存在的野生块茎茄属物种中,发现了斑马芯片抗性的新来源,”曼达迪说。 “这组野生马铃薯是一个分类学特征明确且多样化的集合,人们可以从中挖掘有价值的马铃薯性状。”
Mandadi 说,52 个种质中有几个是易感和中度易感的,表现出一些向上的卷叶、萎黄和植物发育迟缓。
“但是在对感染了携带细菌的木虱的种质中的细菌进行筛选、表型评估和定量之后,我们确定了一种抗斑马芯片的种质 Solanum berthaultii 以及其他三种对斑马芯片具有中等耐受性的种质。”
来源: https://www.potatonewstoday.com
研究中确定的对斑马芯片具有中等耐受性的三个种质是 S. kurtzianum、S. okadae 和 S. raphanifolium。
Mandadi 的团队还发现 S. berthaultii 具有致密的腺叶毛状体,这种叶结构改变可能是导致观察到的大部分斑马芯片抗性的一个因素。
“叶面部分会产生一种粘性物质,当木虱与植物接触时,它似乎会将木虱困在植物上,”曼达迪解释说。 “因此,许多木虱在繁殖前死亡,从而减少了细菌向植物的传播。”
他指出,S. berthautii 野生马铃薯种质起源于与秘鲁相邻的玻利维亚,历史上被认为是栽培马铃薯的祖先“出生地”。
他说,S. berthaultii 是一种很有前途的斑马片木虱抗性来源,可以进一步研究以了解昆虫抗性机制并将其纳入马铃薯生产系统。
“它可能被用于培育新的马铃薯品种,甚至可以作为一种'诱捕作物',可以种植在更传统的马铃薯品种旁边,以帮助消除木虱,”曼达迪说。
他还指出,在野生植物物种中识别新的遗传抗性和耐受性的类似方法可以帮助控制其他破坏性作物病害,例如马铃薯晚疫病、柑橘绿化、葡萄皮尔斯病和香蕉枯萎病。