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稻熱病菌(學名:Magnaporthe grisea、Magnaporthe oryzae),又稱稻瘟病菌,是屬於子囊菌門糞殼菌綱的植物病原菌,能對水稻造成嚴重的感染,也能感染小麥、裸麥、大麥與御穀等作物。稻熱病每年均造成嚴重的經濟損失,據統計,這種感染每年摧毀了可供超過6000萬人食用的水稻,目前已知85個國家有稻熱病發生[1]。
稻熱病菌 | |
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水稻葉上的稻熱病菌病斑 | |
科学分类 | |
界: | 真菌界 Fungi |
门: | 子囊菌门 Ascomycota |
纲: | 糞殼菌綱 Sordariomycetes |
目: | 巨座殼目 Magnaporthales |
科: | 巨座殼科 Magnaporthaceae |
属: | 巨座殼屬 Magnaporthe |
种: | 稻熱病菌 M. grisea
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二名法 | |
Magnaporthe grisea (T.T. Hebert) M.E. Barr, 1977
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異名 | |
Ceratosphaeria grisea T.T. Hebert, (1971) |
现接受名为水稻稻瘟病菌(Pyricularia grisea Cooke ex Sacc., 1880)。
稻熱病菌最早於1880年從馬唐分離,當時被命名為「Pyricularia grisea」,1892年又從水稻中分離此菌,命名為「Pyricularia oryzae」,兩者雖有一些形態差異,但當時被認為是同種,故兩學名為同物異名[2]。近年分子種系發生學的研究顯示稻熱病菌為一複合種,至少包含兩種不能互相雜交的物種[3] ,其中從馬唐屬植物中分離出來的物種是較狹義的M. grisea,從水稻等其他植物中分離者則被新命名為M. oryzae[2]。其种加词“oryzae ”意为“水稻的”。
稻熱病菌可感染M-201、M-202、M-204、M-205、M-103、M-104、S-102、L-204與Calmochi-101等品系的水稻,其中以M-201最容易被感染[4]。其感染的初始症狀為葉上白色至灰綠色、邊緣較深的病斑,病斑變大後形狀會漸呈橢圓形或紡錘形,並可能與周圍病斑接合,使整片葉子枯萎,被感染的植物全株地上部位皆可能有症狀[5],節的感染會造成稈的斷裂[6],花序基部的感染為頸腐病(neck rot),可能使整個花序壞死而不能產生種子,造成植株產生的種子數量減少,葉圈(leaf collar,葉片與葉鞘的相連處)的感染為領腐病(collar rot),可能使整片葉壞死[1]。
稻熱病菌透過分生孢子散播,其分生孢子在植株上萌發後,可形成特化的構造附著器以穿透植物組織,菌絲可經原生質絲在組織間生長蔓延[7],並再度產生分生孢子,在空氣中以氣流傳播[8]。在環境良好的條件下,一次生長循環在一週內即可完成,一個病斑在一個晚上即可產生上千顆孢子[9],並可持續產生孢子長達二十天,對作物造成毀滅性的疫病[10]。冬季時分生孢子可休眠於稻草或其他殘株中,待來年再感染作物[1]。
稻熱病在溫帶地區相當嚴重,盛行於引水灌溉的低地與丘陵[11],高濕度的環境有利於發病,葉組織間的高含水量是感染的必要條件之一[11]。最適稻熱病菌生長、產孢的環境為攝氏25-28度的溫度與接近飽和的相對濕度[1]。過度施用氮肥或乾旱逆境等會降低植物的抗病能力,使其更容易被稻熱病菌感染,另外土壤排水期較長時,也可能因土壤充氣使較多氨被氧化成硝酸鹽,對植株造成逆境而有利感染[1]。
已有稻熱病菌因基因突變而得以耐受化學農藥,或感染具抗性的水稻品系。防治稻熱病需要許多措施多管齊下,包括移除作物的稻稈、殘株以避免稻熱病菌的孢子殘留於其中越冬,以及多栽種對稻熱病菌抗性較高的水稻品系、施用藥劑消毒、避免過度施肥[12]與定期灌溉等[1][13]。加普胺等農藥已被證實可抑制稻熱病菌的附著器穿透植物組織,而避免感染[14]。
稻熱病菌造成嚴重的稻作感染,因水稻為重要的食物來源,稻熱病的影響層面甚廣。目前已有85個國家存在稻熱病菌感染,每年損害的稻作足以供6000萬人食用。稻熱病菌從未在任一地區被完全清除[12]。
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