近日,中國農業科學院植物保護研究所糧食作物真菌病害監測與防控創新團隊發現,中國歷史上人類大規模遷徙導致農業耕作制度變革,從而顯著影響了小麥赤霉菌群體進化和生態適應性。相關研究結果發表在《尖端科學(Advanced Science)》上。
我國南方地區是小麥赤霉病的重度流行區,該地區小麥赤霉菌群體遺傳結構及其演化歷史尚不清楚。亞洲鐮孢菌是我國南方地區小麥赤霉病的優勢病原菌??蒲腥藛T從9個?。ㄊ校?000余份標樣中選取245個代表性菌株進行全基因組測序,構建了亞洲鐮孢菌泛基因組。進一步研究表明,在過去一萬多年,亞洲鐮孢菌群體的進化與人類活動引起的農業耕作制度變化密切相關。由于戰爭導致的人口南遷,農業耕作制度從單一種植水稻轉變為小麥-水稻輪作,在稻麥輪作的選擇壓力下,病菌群體進化形成了對小麥具有更高毒力的赤霉菌亞群體??蒲腥藛T對來自日本、巴西和美國的菌株進行全基因組分析,進一步證實了小麥赤霉菌對人類遷徙及農業耕作制度變革的適應性。該研究還在國際上首次發現半活體營養型真菌可以進行250公里以上的遠距離傳播,提出了小麥赤霉病流行學的新見解。研究結果對指導病害測報與防控具有重要科學意義。
該研究得到國家重點研發計劃、國家自然科學基金、國家小麥產業技術體系建設等項目資助。(通訊員:郭建英)
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