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稻热病菌(学名:Magnaporthe grisea、Magnaporthe oryzae),又称稻瘟病菌,是属于子囊菌门粪壳菌纲的植物病原菌,能对水稻造成严重的感染,也能感染小麦、裸麦、大麦与御谷等作物。稻热病每年均造成严重的经济损失,据统计,这种感染每年摧毁了可供超过6000万人食用的水稻,目前已知85个国家有稻热病发生[1]。
稻热病菌 | |
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水稻叶上的稻热病菌病斑 | |
科学分类 | |
界: | 真菌界 Fungi |
门: | 子囊菌门 Ascomycota |
纲: | 粪壳菌纲 Sordariomycetes |
目: | 巨座壳目 Magnaporthales |
科: | 巨座壳科 Magnaporthaceae |
属: | 巨座壳属 Magnaporthe |
种: | 稻热病菌 M. grisea
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二名法 | |
Magnaporthe grisea (T.T. Hebert) M.E. Barr, 1977
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异名 | |
Ceratosphaeria grisea T.T. Hebert, (1971) |
现接受名为水稻稻瘟病菌(Pyricularia grisea Cooke ex Sacc., 1880)。
稻热病菌最早于1880年从马唐分离,当时被命名为“Pyricularia grisea”,1892年又从水稻中分离此菌,命名为“Pyricularia oryzae”,两者虽有一些形态差异,但当时被认为是同种,故两学名为同物异名[2]。近年分子种系发生学的研究显示稻热病菌为一复合种,至少包含两种不能互相杂交的物种[3] ,其中从马唐属植物中分离出来的物种是较狭义的M. grisea,从水稻等其他植物中分离者则被新命名为M. oryzae[2]。其种加词“oryzae ”意为“水稻的”。
稻热病菌可感染M-201、M-202、M-204、M-205、M-103、M-104、S-102、L-204与Calmochi-101等品系的水稻,其中以M-201最容易被感染[4]。其感染的初始症状为叶上白色至灰绿色、边缘较深的病斑,病斑变大后形状会渐呈椭圆形或纺锤形,并可能与周围病斑接合,使整片叶子枯萎,被感染的植物全株地上部位皆可能有症状[5],节的感染会造成秆的断裂[6],花序基部的感染为颈腐病(neck rot),可能使整个花序坏死而不能产生种子,造成植株产生的种子数量减少,叶圈(leaf collar,叶片与叶鞘的相连处)的感染为领腐病(collar rot),可能使整片叶坏死[1]。
稻热病菌透过分生孢子散播,其分生孢子在植株上萌发后,可形成特化的构造附着器以穿透植物组织,菌丝可经原生质丝在组织间生长蔓延[7],并再度产生分生孢子,在空气中以气流传播[8]。在环境良好的条件下,一次生长循环在一周内即可完成,一个病斑在一个晚上即可产生上千颗孢子[9],并可持续产生孢子长达二十天,对作物造成毁灭性的疫病[10]。冬季时分生孢子可休眠于稻草或其他残株中,待来年再感染作物[1]。
稻热病在温带地区相当严重,盛行于引水灌溉的低地与丘陵[11],高湿度的环境有利于发病,叶组织间的高含水量是感染的必要条件之一[11]。最适稻热病菌生长、产孢的环境为摄氏25-28度的温度与接近饱和的相对湿度[1]。过度施用氮肥或干旱逆境等会降低植物的抗病能力,使其更容易被稻热病菌感染,另外土壤排水期较长时,也可能因土壤充气使较多氨被氧化成硝酸盐,对植株造成逆境而有利感染[1]。
已有稻热病菌因基因突变而得以耐受化学农药,或感染具抗性的水稻品系。防治稻热病需要许多措施多管齐下,包括移除作物的稻秆、残株以避免稻热病菌的孢子残留于其中越冬,以及多栽种对稻热病菌抗性较高的水稻品系、施用药剂消毒、避免过度施肥[12]与定期灌溉等[1][13]。加普胺等农药已被证实可抑制稻热病菌的附着器穿透植物组织,而避免感染[14]。
稻热病菌造成严重的稻作感染,因水稻为重要的食物来源,稻热病的影响层面甚广。目前已有85个国家存在稻热病菌感染,每年损害的稻作足以供6000万人食用。稻热病菌从未在任一地区被完全清除[12]。
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