近日，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所糧食作物真菌病害監(jiān)測(cè)與防控創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)在《Advanced Science》（JCR1區(qū)，IF=“14.3）期刊上發(fā)表了題為”Adaptation“ of Fusarium Head Blight Pathogens to Changes in Agricultural Practices and Human Migration”的研究論文。該研究通過(guò)對(duì)小麥赤霉菌大范圍實(shí)地調(diào)查，結(jié)合病菌群體基因組學(xué)和人類歷史學(xué)關(guān)聯(lián)分析發(fā)現(xiàn)，中國(guó)歷史上人類大規(guī)模遷徙導(dǎo)致農(nóng)業(yè)耕作制度改變，從而顯著影響了小麥赤霉菌群體進(jìn)化和生態(tài)適應(yīng)性。
由鐮孢菌引起的赤霉病是小麥生產(chǎn)上重要病害之一，廣泛分布于世界濕潤(rùn)和半濕潤(rùn)地區(qū)。近年來(lái)小麥赤霉病在中國(guó)發(fā)生范圍不斷擴(kuò)大、流行頻率明顯升高，因病害造成的產(chǎn)量損失和毒素污染嚴(yán)重影響我國(guó)糧食安全和食品安全。我國(guó)南方地區(qū)是小麥赤霉病的重災(zāi)區(qū)，該地區(qū)小麥赤霉菌群體遺傳結(jié)構(gòu)及其演化歷史尚不清楚。
研究表明亞洲鐮孢菌是我國(guó)南方地區(qū)小麥赤霉病的優(yōu)勢(shì)病原菌。從江蘇、安徽、湖北、湖南、廣西、江西、福建、四川和重慶等9個(gè)省（市）4000余份亞洲鐮孢菌標(biāo)樣中選取245個(gè)代表性菌株進(jìn)行全基因組測(cè)序，并構(gòu)建了亞洲鐮孢菌泛基因組。通過(guò)對(duì)病菌群體分化與進(jìn)化歷史分析，發(fā)現(xiàn)亞洲鐮孢菌群體在過(guò)去一萬(wàn)多年的進(jìn)化與人類活動(dòng)引起的農(nóng)業(yè)耕作制度變化密切相關(guān)。由于戰(zhàn)爭(zhēng)導(dǎo)致的人口南遷，農(nóng)業(yè)耕作制度從單一種植水稻轉(zhuǎn)變?yōu)樾←?水稻輪作，在稻麥輪作的選擇壓力下，病菌群體進(jìn)化形成了對(duì)小麥具有更高毒力的赤霉菌亞群體。對(duì)來(lái)自日本、巴西和美國(guó)菌株的全基因組分析，進(jìn)一步證實(shí)了小麥赤霉菌對(duì)人類遷徙及農(nóng)業(yè)耕作制度變革的適應(yīng)性。與此同時(shí)，通過(guò)對(duì)病原菌毒素化學(xué)型構(gòu)成、群體基因組一致性和氣流軌跡綜合分析，在國(guó)際上首次發(fā)現(xiàn)半活體營(yíng)養(yǎng)型真菌可以進(jìn)行超過(guò)250公里的遠(yuǎn)距離傳播，提出小麥赤霉病流行學(xué)的新見解。研究結(jié)果對(duì)于指導(dǎo)病害測(cè)報(bào)與防控具有重要科學(xué)意義。
中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所為論文第一完成單位，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所和瓦赫寧根大學(xué)聯(lián)合培養(yǎng)博士研究生楊美欣為論文的第一作者，瓦赫寧根大學(xué)的Theo van der Lee高級(jí)研究員、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所張昊副研究員和陳萬(wàn)權(quán)研究員為通訊作者，馮潔研究員、劉太國(guó)研究員參與了該項(xiàng)研究工作。該研究得到國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（2022YFD1400100）、新疆維吾爾自治區(qū)重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（2022B02015-3）、國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（32172379）和國(guó)家小麥產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)項(xiàng)目（CARS-03）的資助。
文章鏈接：http://doi.org/10.1002/advs.202401899
日期：2024-08-12
由鐮孢菌引起的赤霉病是小麥生產(chǎn)上重要病害之一，廣泛分布于世界濕潤(rùn)和半濕潤(rùn)地區(qū)。近年來(lái)小麥赤霉病在中國(guó)發(fā)生范圍不斷擴(kuò)大、流行頻率明顯升高，因病害造成的產(chǎn)量損失和毒素污染嚴(yán)重影響我國(guó)糧食安全和食品安全。我國(guó)南方地區(qū)是小麥赤霉病的重災(zāi)區(qū)，該地區(qū)小麥赤霉菌群體遺傳結(jié)構(gòu)及其演化歷史尚不清楚。
研究表明亞洲鐮孢菌是我國(guó)南方地區(qū)小麥赤霉病的優(yōu)勢(shì)病原菌。從江蘇、安徽、湖北、湖南、廣西、江西、福建、四川和重慶等9個(gè)省（市）4000余份亞洲鐮孢菌標(biāo)樣中選取245個(gè)代表性菌株進(jìn)行全基因組測(cè)序，并構(gòu)建了亞洲鐮孢菌泛基因組。通過(guò)對(duì)病菌群體分化與進(jìn)化歷史分析，發(fā)現(xiàn)亞洲鐮孢菌群體在過(guò)去一萬(wàn)多年的進(jìn)化與人類活動(dòng)引起的農(nóng)業(yè)耕作制度變化密切相關(guān)。由于戰(zhàn)爭(zhēng)導(dǎo)致的人口南遷，農(nóng)業(yè)耕作制度從單一種植水稻轉(zhuǎn)變?yōu)樾←?水稻輪作，在稻麥輪作的選擇壓力下，病菌群體進(jìn)化形成了對(duì)小麥具有更高毒力的赤霉菌亞群體。對(duì)來(lái)自日本、巴西和美國(guó)菌株的全基因組分析，進(jìn)一步證實(shí)了小麥赤霉菌對(duì)人類遷徙及農(nóng)業(yè)耕作制度變革的適應(yīng)性。與此同時(shí)，通過(guò)對(duì)病原菌毒素化學(xué)型構(gòu)成、群體基因組一致性和氣流軌跡綜合分析，在國(guó)際上首次發(fā)現(xiàn)半活體營(yíng)養(yǎng)型真菌可以進(jìn)行超過(guò)250公里的遠(yuǎn)距離傳播，提出小麥赤霉病流行學(xué)的新見解。研究結(jié)果對(duì)于指導(dǎo)病害測(cè)報(bào)與防控具有重要科學(xué)意義。
中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所為論文第一完成單位，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所和瓦赫寧根大學(xué)聯(lián)合培養(yǎng)博士研究生楊美欣為論文的第一作者，瓦赫寧根大學(xué)的Theo van der Lee高級(jí)研究員、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所張昊副研究員和陳萬(wàn)權(quán)研究員為通訊作者，馮潔研究員、劉太國(guó)研究員參與了該項(xiàng)研究工作。該研究得到國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（2022YFD1400100）、新疆維吾爾自治區(qū)重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（2022B02015-3）、國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（32172379）和國(guó)家小麥產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)項(xiàng)目（CARS-03）的資助。
文章鏈接：http://doi.org/10.1002/advs.202401899
日期：2024-08-12
