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稻瘟病与民争粮 揭示长效抗瘟“密码”
2017-02-08 09:26:39   来源:中国新闻网
内容摘要
中国科学家近日揭示了水稻育种材料中隐藏千年的长效抗稻瘟病“密码”。这一十年磨一剑的新发现不仅在理论上扩展了对植物免疫与抗病机制的认识,也为作物抗病育种提供了有效的新工具。
稻瘟病与民争粮 揭示长效抗瘟“密码” 亿万先生
民以食为天。一种叫做稻瘟病的水稻“大敌”,却一直在与民争粮。稻瘟病,又被称为水稻的“癌症”,已经成为十大真菌病害之首。中科院上海植物生理生态研究所2017年2月6日发布消息称,该所科学家用了十余年时间,在解决水稻界“癌症”——稻瘟病的抗病性上取得了重大突破,将有助水稻高产与稳产育种。中国是水稻大国,稻瘟病是长期影响中国乃至全球水稻产量的主要病害。据植物病理专家估计,中国每年因稻瘟病发病直接损失的稻谷达300万吨。稻瘟病会引起水稻大幅度减产,严重时减产40%至50%,甚至颗粒无收。为解决这个长期困扰植物病理和育种界的瓶颈问题,中科院上海植物生理生态研究所的何祖华团队与育种家合作,从2002年开始广泛筛选抗瘟种质,从起源于中国农家品种的育种材料中鉴定了一个广谱抗瘟性新位点Pigm。随后他们又用了10年时间,系统解析了这个新位点的功能机制。该研究成果于2017年2月2日在线发表于业界权威杂志《Science》。专家介绍,通常抗病与产量如“鱼与熊掌”,难以兼得,增强抗病性容易导致产量降低,而何祖华团队取得的这一研究成果突破了这一瓶颈。何祖华介绍,Pigm具有持久抗瘟性,优于国际上已分离的一些相关基因,既抗病又不影响最终的产量。据悉,这个新基因位点自被发掘,已被中国国内30多家种子公司和育种单位应用于水稻抗病分子育种。
稻瘟病流行原因及防治对策稻瘟病与民争粮 揭示长效抗瘟“密码” 亿万先生
稻瘟病是水稻主要病害之一,在秧苗期至抽穗灌浆期均可发病,主要危害叶片和穗颈。病害流行年份,一般发病田块水稻减产10%-20%,严重的减产40%-50%。如不及时防治,甚至会颗粒无收。因此掌握其发生和流行原因,对我们在水稻的农事操作上有着重大的意义。稻瘟病的发生和流行主要与品种抗病性、气象因素、栽培管理和地理环境四个方面有关。1、品种抗性及生育期:一般籼稻较粳稻抗病,耐肥力强的品种其抗病性也强。水稻品种之间对稻瘟病菌的抗性差异极大。品种的抗病性因生育期而异,一般成株期抗性高于苗期。苗期(四叶期)、分蘖盛期和抽穗初期为感病时期。同一生育期叶片抗病性亦随出叶后日数的增加而增强。出叶当天最感病,5d后抗病性迅速增强,13d后就很少感病。2、气象因子:稻瘟病与民争粮 揭示长效抗瘟“密码” 亿万先生
温度、湿度、降雨、雾露、光照等对稻瘟菌的繁殖和稻株的抗病性都有很大影响。当气温在20-30℃,相对湿度达90%以上时,有利于稻瘟病发生。在24-28℃范围内,湿度越高发病越重。稻瘟病的流行就决定于降雨的迟早和降雨量。天气时晴时雨,或早晚常有雾、露时,最有利于病菌的生长繁殖。此时不但孢子数量大,发芽快,侵入率高,潜育期短,而且组织柔软,抗病力弱,病害容易流行。抽穗期忽遇低温,水稻的生活力削弱,抽穗期延长,感病机会增加,穗颈瘟较重。光照不足时,稻株光合作用缓慢,淀粉与氨态氮的比例低,硅化细胞数量少,植株柔软,抗病性下降,加重病害的发生和蔓延。3、栽培管理措施:稻瘟病与民争粮 揭示长效抗瘟“密码” 亿万先生
①施肥:偏施氮肥会造成稻株体内碳/氮比降低,游离态氮和酰氨态氮含量增加,硅化程度减弱,增加外渗物中铵含量,引起植株徒长、组织柔软、叶披垂、含水量增加、色浓绿、无效分蘖增多,使株间郁闭,湿度增加,有利于病菌的生长、繁殖和侵入。增施钾肥、硅肥可提高抗病性。②灌溉:长期深灌的稻田、冷浸田以及地下水位高、土质黏重的黄黏土田,根系不能良好生长,影响稻株的氮、碳代谢,降低蒸腾作用和稻株体内碳水化合物含量,使可溶性氮素增加,硅酸的吸收与运输减少,减弱叶片表皮细胞的硅质化,致使水稻抗病力降低。但田间水分不足(如旱秧田、漏水田)也影响稻株的正常发育,蒸腾作用减弱,减少对硅酸盐的吸收和运转,降低稻株组织的机械抗病能力,也易诱发稻瘟病的发生。③品种布局:感病品种连片种植易导致病害大流行。不同品种间隔种植可减轻病害发生。(生物多样性)4、地理条件:山区地势高,因光照少、水温低、气流强、云雾多、结露时间长,水稻生活力减弱,往往发病重于平原稻区。
防治对策稻瘟病的防治主要以栽培措施结合药剂防治来进行:1、选用抗病丰产良种2、做好种子清毒工作3、注重栽培管理,加强肥水管理4、药剂防治 (如需转载,请注明来源自 亿万先生
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