学习年:小麦病害的高发给了研究人员大量的研究bob体育登录

今年,条锈病达到了流行病的程度,超过了历史水平,成为密歇根州50万英亩小麦最严重的减产因素。

小麦条锈病

来自西部的风暴和强风通常预示着密歇根和中西部其他地区春天的回归,带来温暖的气温,清新的雨水,以及新的生长季节的希望。然而,这种令人欢迎的寒冷条件的结束并不是伴随这些西风的全部。

真菌病原体柄锈菌小麦通常被称为小麦黄或条纹锈病的小麦锈病通常是这些阵风的过客。今年,寄生虫病肆虐
它超过了历史水平,成为密歇根州50万英亩小麦最严重的减产因素。根据农业部的数据,小麦是密歇根州第三大谷物,每年为该州经济贡献超过3.88亿美元密歇根小麦计划.这使得条锈病的威胁成为一个重大问题。

幸运的是,密歇根州立大学(BOB体育密歇根州立大学)研bob体育登录究人员正在开发新的工具和战术,可以在田间应用,以减轻条锈病的影响,保持小麦供应的健康和安全。

条纹锈病首次描述于1777年,是折磨小麦植物的三种锈病之一,另外两种是更常见的叶锈病和茎锈病。条锈病得名于它在小麦叶片上留下的条纹上非常明显的铁锈色脓疱,是一种专性寄生虫,意味着它从宿主植物中汲取营养。它最初在植物的表皮下生根,破坏光合作用所必需的叶绿体,有效地使植物缺乏所需的能量,之后它通过将脓疱从表皮上喷射到表皮上进行繁殖
叶子的表面。

特别是,也是最具破坏性的,条纹锈病会感染旗叶——提供植物大部分能量的大叶子,并负责多达80%的最终产量。没有一个有功能的旗叶,植物就无法生存。

丹尼斯·彭宁顿,小麦系统专家密歇根州立大学延伸,亲眼目睹了条纹锈病对密歇根农场的破坏。

潘宁顿说:“我们看到整个州的产量下降了10%到15%,在感染非常严重的地区产量下降了50%。”“今年大约提前一个月出现,当时气温适中,夜间凉爽,这让疾病得以蔓延。我们还种植了很多英亩易受感染的小麦品种。这是我们所看到的流行病发展的完美条件。”

条纹锈病早在5月的第一个星期就出现的原因仍然是一个科学争论的问题。各种假设都有,从一个温和的冬天让病原体在密歇根存活了整整一年,到今年早些时候从南部上升的强天气系统,带来了比平常更多的条纹锈病。无论是什么原因,真菌病原体能够迅速分散和传播到新的领域。

潘宁顿说,农民可以采取两项重要措施来保护他们的作物。首先是勤奋的现场监测和适当使用杀菌剂。这种疾病特别具有挑战性的一个原因是,当这种独特的铁锈色条纹出现在田间时,这种疾病已经发展了大约两周。这使得主动应用程序非常重要。

潘宁顿说:“如果你在田间看到条锈病,你必须已经采取了一些措施。”“我们有大约40个小麦品种容易感染这种疾病,如果农民正在种植这种疾病,他们需要积极主动地保护旗叶,保持作物的生长。”

一线希望

今年该州条纹锈病的突然流行也带来了一线希望。由于存在如此多的病原体,在密歇根州立大学东兰辛的小麦试验田收集数据
校园变得比前几年更加可行。密歇根州立大学AgBiobob体育登录Research植物病理学家马丁Chilvers她和研究生Mikaela Breunig一起进行了实验,以确定哪种杀菌剂对这种疾病最有效。

“在今年之前,我们甚至不会考虑喷洒条纹锈病,”Chilvers说。“但今年,这种现象在很多领域都很普遍,这让我们改变了一些心态。我们正在研究如何让农民更好地控制这种疾病并保护他们的作物。”

通过种植多个小块小麦地,并对每个小麦地施用不同的杀菌剂,Chilvers和他的团队能够测量不同产品、浓度和效果的影响
对条锈病的应用次数。Chilvers预计今年秋季晚些时候将向公众提供现场试验数据。在密歇根收集关于条锈病的进一步数据的机会为防治条锈病的第二个主要策略——选择正确的品种——带来了好处。

使用抗锈病的小麦品种,农民可以减少杀菌剂的成本,而不会冒着作物因条锈病而损失的风险。目前有40种小麦品种易受条纹锈病的影响。密歇根州立大学AgBiobob体育登录Research小麦育种埃里克·奥尔森正与他的团队合作,将更多抗性品种带到餐桌上。

奥尔森说:“我们并不是每年都有这样的条纹锈病,所以我们并不总是有机会这样做。”“这才是今年真正的影响。由于有大量的条锈病可供选择,这给我们在田间进行的品种试验带来了很大的选择压力。在此之后,我们将很好地了解哪些品种具有抗性。”

奥尔森的研究小组发现,超过一半的高产小麦优良品种携带抗条锈病的基因,这一事实在研究人员能够对田间植物进行准确观察之前是未知的。bob体育登录的密歇根州立大学该团队目前正在绘制与抗条锈病相关的基因图谱,并将其转移到密歇根种植的小麦品种中。

培育一个新的小麦品种可能需要长达9年的时间,尽管目前已有尖端的基因组技术密歇根州立大学.奥尔森还采取措施帮助农民解决更迫切的需求。在今年夏天进行品种试验时,他的团队发现了几个目前可用的品种,它们对条纹锈病具有很高的免疫力。

奥尔森说:“两个顶级品种——金星和DF105R——对条锈病表现出了近乎免疫的状态。”“它们不仅具有高抗性,而且产量非常高。条纹锈病可能是
这是三种小麦锈病中最持久的问题,可能造成最大的损害,所以种植者有正确的工具来管理它很重要。”

密歇根州立大学bob体育登录研究人员从不同的角度来处理像条锈病这样的问题,这可能意味着改良品种、有效的化学品、最佳的田间实践,或者更有可能是所有这些的结合。他们的目标是为种植者提供适合他们每个独特农场的工具。

潘宁顿说:“今年的高感染率是福也是祸。”“虽然它给农民带来了很多麻烦,但我们能够了解更多关于它的信息——它在我们州的表现,以及我们的品种和杀菌剂如何与它相互作用。没有人能预测到这种流行病,但如果它再次发生,我们的农民将有更好的信息和工具来处理它。”

本文发表在《未来》杂志上,该杂志由密歇根州立大学AgBioResearch每年出版两次。BOB体育bob体育登录欲查看过去的期货,请访问www.futuresmagazine.msu.edu.欲了解更多信息,请发邮件给编辑霍莉·惠茨斯通whetst11@msu.edu或打电话517-355-0123

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