稻瘟病又名稻热病、火烧瘟、叩头瘟等,是由稻瘟病原菌(Magnaporthe oryzae )引起的一种水稻真菌病害。稻瘟病在整个水稻生育期都可能发生,一般可造成水稻减产10-20%,严重时减产50%以上。
MoT(Magnaporthe oryzae pathotype Triticum)是稻瘟病菌的小麦变种,可导致小麦发生一种毁灭性病害——小麦“稻瘟病”。该病菌主要感染小麦穗部,导致产量大幅下降。小麦“稻瘟病”早在1985年在巴西就被发现了,随着农业实践、气候和全球贸易的变化,小麦“稻瘟病”为害面积不断扩大,涉及到的区域不断遍布各大洲,2016年亚洲孟加拉和印度相继暴发,2018年非洲赞比亚也出现了小麦“稻瘟病”。近些年来,我国鲜有小麦“稻瘟病”的报道,但部分小麦种植区域具备“稻瘟病”发生的温暖潮湿条件。此外,全球气候变暖,可能为小麦“稻瘟病”的暴发和广域流行创造条件。
从图1可见,小麦麦穗被MoT感染后出现不同严重程度的症状,从左到右依次为未感染(对照)、轻度(1-19%)、中度(20-39%)、重度(40-59%)、极重度(60-79%)、近全穗受感染(≥80%)。随着感染程度的增加,麦穗受害区域也随之增加,这表明小麦“稻瘟病”对小麦产量构成极大的威胁。 图2 小麦“稻瘟病”麦粒症状 图2 展示了小麦“稻瘟病”不同发生程度下小麦籽粒的形态特征。图2-a展示了未受感染的健康籽粒;图2-b展示了1-19%受损伤的籽粒;图2-c展示了20-39%受损伤的籽粒;图2-d展示了40-59%受损伤的籽粒;图2-e展示了60-79%受损伤的籽粒;图2-f展示了80-99%受损伤的籽粒。随着MoT感染程度的加重,小麦籽粒的长度、宽度以及饱满度逐渐减小。这表明MoT感染对小麦籽粒的物理性状有显著影响。 随着全球气候变暖趋势的加剧,小麦“稻瘟病”的广域暴发流行风险日益增加。针对此问题,拜耳公司研发的专利化合物产品——入田®,已在水稻稻瘟病的防治上取得登记。入田®的一个重要成分异噻菌胺,是最新一代植物系统性免疫强诱导剂,能够迅速激发作物的系统性免疫反应,激活自身的防御机制来抵御病原菌的侵袭。入田®的另一成分肟菌酯,则是一种高效、广谱的杀菌剂。该成分能够直接针对病原菌,通过阻断其线粒体呼吸链,抑制病原菌的生长与繁殖,为植物提供全方位的保护。 图6 水杨酸 (SA) 介导的系统获得抗性 SAR 激活植物防御反应:异噻菌胺通过激活植物的免疫系统,触发植物对病原菌的防御反应,从而产生获得性抗性。 增强水杨酸途径:通过基因表达分析发现,异噻菌胺可显著增加与水杨酸代谢和水杨酸信号传导相关的基因的转录水平,表明其作用机制与水杨酸途径密切相关。 抑制真菌入侵:经异噻菌胺处理的植物,病原菌无法从表皮细胞入侵到叶肉细胞,从而阻止了真菌的进一步入侵。 广谱抑菌活性:异噻菌胺不仅可以控制小麦茎腐病,还可以控制其他病原菌,如小麦白粉病等。 靶标作物:小麦