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稻熱病菌

稻熱病菌
Rice blast.jpg
水稻葉上的稻熱病菌病斑
科学分类 编辑
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
二名法
Magnaporthe grisea
(T.T. Hebert) M.E. Barr
異名

Ceratosphaeria grisea T.T. Hebert, (1971)
Dactylaria grisea (Cooke) Shirai, (1910)
Dactylaria oryzae (Cavara) Sawada, (1917)
Phragmoporthe grisea (T.T. Hebert) M. Monod, (1983)
Pyricularia grisea Sacc., (1880) (無性態)
Pyricularia grisea (Cooke) Sacc., (1880)
Pyricularia oryzae Cavara, (1891)
Trichothecium griseum Cooke,
Trichothecium griseum Speg., (1882)

稻熱病菌學名Magnaporthe griseaMagnaporthe oryzae),又稱稻瘟病菌,是屬於子囊菌門糞殼菌綱植物病原菌,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]

目录

分類编辑

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英语Species complex,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]

症狀编辑

 
水稻上的節被稻熱病菌感染

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],節的感染會造成英语Culm (botany)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]

感染编辑

 
稻熱病菌的分生孢子

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被氧化成硝酸鹽,對植株造成逆境而有利感染[1]

防治编辑

 
被稻熱病菌感染的水稻

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]加普胺德语Carpropamid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]

重要性编辑

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]

參考資料编辑

  1. ^ 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 S.C. Scardaci; 等. Rice Blast: A New Disease in California. University of California-Davis: Agronomy Fact Sheet Series 1997-2. 2003 [2014-02-25]. (原始内容存档于2006-09-11). 
  2. ^ 2.0 2.1 Jaehyuk Choi, Sook-Young Park, Byung-Ryun Kim, Jae-Hwan Roh, In-Seok Oh, Seong-Sook Han, Yong-Hwan Lee. Comparative Analysis of Pathogenicity and Phylogenetic Relationship in Magnaporthe grisea Species Complex 8 (2). PLoS One. 2013. doi:10.1371/journal.pone.0057196. 
  3. ^ Couch, B. C.; Fudal, I; Lebrun, M. H.; Tharreau, D; Valent, B; Van Kim, P; Nottéghem, J. L.; Kohn, L. M. Origins of host-specific populations of the blast pathogen Magnaporthe oryzae in crop domestication with subsequent expansion of pandemic clones on rice and weeds of rice. Genetics. 2005, 170 (2): 613–30. PMC 1450392. PMID 15802503. doi:10.1534/genetics.105.041780. 
  4. ^ Rice Blast. University of California Integrated Pest Management. [2019-01-02]. (原始内容存档于2015-09-24). 
  5. ^ Rice Blast. the Online Information Service for Non-Chemical Pest Management in the Tropics. Pestizid Aktions Netzwerk. [2019-01-02]. (原始内容存档于2018-03-23). 
  6. ^ Rice Blast 互联网档案馆存檔,存档日期2010-10-20. at Factsheets on Chemical and Biological Warfare Agents
  7. ^ Sakulkoo, Wasin; Osés-Ruiz, Miriam; Oliveira Garcia, Ely; Soanes, Darren; Littlejohn, George; Hacker, Christian; Correia, Ana; Valent, Barbara; Talbot, Nicholas. A single fungal MAP kinase controls plant cell-to-cell invasion by the rice blast fungus. Science. 23 Mar 2018, 359 (6382): 1399–1403. doi:10.1126/science.aaq0892. 
  8. ^ Agrios, George N. Plant Pathology. Amsterdam: Elsevier Academic Press. 2005. 
  9. ^ Wilson, Richard; Talbot, Nicholas. Under pressure: investigating the biology of plant infection by Magnaporthe oryzae. Nature Reviews Microbiology. 1 Mar 2009, 3: 185–189. PMID 19219052. doi:10.1038/nrmicro2032. 
  10. ^ Lynne Boddy. Pathogens of Autotrophs. (编) Sarah Watkinson Lynne Boddy Nicholas Money. The Fungi (Third Edition). 2016. ISBN 9780123820341. doi:10.1016/B978-0-12-382034-1.00008-6. 
  11. ^ 11.0 11.1 Kuyek, Devlin. Implications of corporate strategies on rice research in asia. Grain. 2000 [2010-10-20]. (原始内容存档于2010-07-04). 
  12. ^ 12.0 12.1 Rice Blast. [2019-01-03]. (原始内容存档于2010-07-31).  at Cereal Knowledge Bank
  13. ^ 賴守正. 稻熱病發生生態與防治方法. 苗栗區農業專訊. 行政院農業委員會苗栗區農業改良場. 2001-06. 
  14. ^ Kurahasi, Yoshio. Biological Activity of Carpropamid (KTU 3616): A new fungicide for rice blast disease. Journal of Pesticide Science. 1997 [2014-02-25].