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小麦响应禾谷镰刀菌侵染的转录组学研究进展

2021-10-18李东翱刘慧泉王秦虎

生物技术进展 2021年5期
关键词:途径

李东翱,刘慧泉,王秦虎

西北农林科技大学植物保护学院,陕西杨凌712100

小麦是我国最重要的粮食作物之一,其产量与品质受到高度重视[1]。小麦在整个生长周期内受到各种病害的威胁,其中小麦赤霉病(Fusarium head blight,FHB)是影响最为严重的病害之一。该病害造成的危害是多方面的,可导致小花不育、穗轴变色、枯萎,致使小麦籽粒产量下降[2]。此外,赤霉病发展过程中伴随大量真菌毒素累积,如脱氧雪腐镰刀菌烯醇(deoxynivalenol,DON)和玉米赤霉烯酮(zearalenone,ZEA),会显著降低谷物品质,人畜食用被毒素污染的谷物会严重损害身体健康[3]。为此,国际粮食机构对可流通的粮食产品中毒素含量制定了严格的标准[4]。

小麦赤霉病的主要病原菌是禾谷镰刀菌(Fusarium graminearum)。禾谷镰刀菌有性生殖产生的子囊孢子是小麦赤霉病的主要初侵染源[5]。子囊孢子在风力作用下接触到小麦穗,遇到合适的条件萌发并产生侵染菌丝。菌丝最初不会直接穿透寄主表皮,相反,它们在小花和颖片的外表面上生长,并向花序内的气孔和其他部位延伸。之后,菌丝在颖片表皮和表皮细胞壁之间形成特殊的侵染结构穿透表皮侵入细胞内。菌丝还可以直接穿过气孔或薄壁组织侵入细胞,最终定殖于小麦穗部,造成穗部枯萎[6-7]。禾谷镰刀菌以有性繁殖产生的子囊壳在土壤或植物病残体中越冬,并在来年春季开始新的病害循环[5]。

一些唑类杀菌剂对禾谷镰刀菌有良好的防治效果,也是目前主要的防治方法。轮作、土壤消毒等措施[8-9]也可在一定程度上减少赤霉病的发生。……

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