欧洲来源病原体对印度马铃薯作物构成重大威胁
西孟加拉州立大学研究人员发现 19 个高侵袭性致病疫霉变异体,属欧洲 13_A2 谱系,曾导致 2013–14 年西孟加拉马铃薯晚疫病大流行。其中多数变异体对甲霜灵产生抗性。
一种源自欧洲、快速演化的病原体可能会给印度的马铃薯产量带来灭顶之灾。马铃薯不仅是印度的重要主粮作物,也为数百万农民带来可观收入。
西孟加拉邦州立大学的科学家发现了19个独特的、致病力极强的致病疫霉(Phytophthora infestans)变种。这种微生物会导致马铃薯晚疫病,使马铃薯从外部干缩、内部腐烂。这些变种源自欧洲13_A2基因型谱系,是2013-14年度西孟加拉邦晚疫病流行的罪魁祸首,此次流行使马铃薯每公顷减产8000 kg,导致许多负债累累的农民走上绝路。
对印度东部和东北部病原体种群多样性的研究显示,在与孟加拉国和尼泊尔接壤的国际边境附近地区,多样性最高。这两个国家都经常从国外进口马铃薯。
早前,位于班加罗尔的印度园艺研究所2012年的一项研究发现,随欧洲和英国马铃薯货运进口的欧洲13_A2病原体,是印度南部部分地区晚疫病暴发的原因。
2015-16年度印度马铃薯产量超过4300万吨,其中西孟加拉邦占19.41%。这种作物不仅是数百万农民的主要生计来源,也是全国范围的主粮。晚疫病可在2-3天内毁掉一片马铃薯田,其最具毁灭性的影响当属19世纪40年代的爱尔兰马铃薯大饥荒,波及爱尔兰超过200万人。
该研究建议在印度采取有效的监测和检测措施,因为新演化的病原体不仅致病力更强,而且每个季节都在持续演化。研究发现,大多数变种对常用杀菌剂甲霜灵具有抗性。
“该病原体有可能从印度南部传播到东部,同时来自孟加拉国和尼泊尔的类似病原体也进入了该地区。它们都适应了当地条件,并演化为19个独特且更强的变种,”西孟加拉邦州立大学植物学系、研究团队成员Sanjoy Guha Roy博士告诉India Science Wire。
研究还表明,该病原体存在区域性差异,因此印度全国不可能采用统一的防控措施。研究团队目前正针对七种不同的杀菌剂对这些变种进行筛选,并计划建立一个涵盖所有变种及其特性的数据库,包括对现有杀菌剂的反应。“该数据库将有助于识别侵染任何田块的变种,并确保快速而恰当的应对。我们还需要定期更新数据库,以跟上病原体演化的速度,避免大规模作物损失,”Roy博士说。
导致晚疫病的致病疫霉(P. infestans)在其同类病原体中拥有最大的基因组。其基因组扩展至240 Mb,主要由重复DNA组成,这有助于其适应环境,从而使其难以控制。
“这项新研究建立在以往对欧洲13_A2在印度的研究基础之上,并将其变种绘制到各地区。要有效控制晚疫病,必须对病原体进行持续监测,”中央种植园作物研究所所长P. Chowdappa博士评论道,他是研究印度南部晚疫病的研究团队成员。
研究指出,加强植物检疫措施,对从其它国家进口的种子进行病原体筛查,并采取安全措施防止晚疫病跨境传播,有助于遏制该病害。
“我们需要通过Asia Blight和Euro Blight等知识共享平台与其它国家合作,以监测这一广泛流行病害的传播与防控,”Roy博士说。
除Roy博士外,研究团队还包括Tanmoy Dey、Amanda Saville、Kevin Myers、Susanta Tewari、David E. L. Cooke、Sucheta Tripathy、William E. Fry和Jean B. Ristaino。
该研究已发表于《Scientific Reports》期刊。