清除大豆中的白色霉菌

2019-11-20 263霉菌

清除大豆中的白色霉菌,大豆正在进行基因改良,以增强它们对一种害虫的抵抗力。这种害虫每年给安大略的一种主要作物造成数百万美元的损失。

由加拿大农业和农业食品协会(AAFC)领导的一个研究小组正在解决这个问题:清除大豆中的白色霉菌。该团队的其他成员包括美国农业科学院的Elroy Cober、Terry Anderson、Pauline Donaldson、Sheryl Hubbard、Jiping Zhao和Isabelle Joanisse,以及Guelph大学的植物农业教授Istvan Rajcan和Laval大学的Sylvie Rioux。

自1996年以来,他们一直致力于开发一种转基因大豆品系,清除大豆中的白色霉菌,这种品系可以抵抗一种名为白霉的真菌,这种真菌会降低产量,每年的成本约为600万美元。研究小组已经将一个由多伦多大学拜伦·莱恩教授发现的小麦基因移植到大豆植株上。这个基因产生一种叫做草酸氧化酶(OxO)的蛋白质,研究小组发现这种蛋白质可以有效地防止白斑病。

研究背景

白色霉菌在凉爽、潮湿或潮湿的天气中繁殖,这种情况在夏末的安大略省很常见。真菌是一种双刃病菌,它通过两种方式影响大豆产量。白色霉菌分泌一种叫草酸的酸,它会破坏大豆植物的细胞壁,使细胞更容易受到感染。一旦植物组织被白色霉菌感染,种子的生长和成熟就会减慢,从而降低产量。在大豆植株上成熟的真菌也会在植株的茎部产生菌核——黑色的球状硬体。然后用大豆收获菌核,降低其市场价值。

目前还没有抗白霉病能力高的商品大豆品种。一种抗大豆品种可以通过提高产量和允许回收干净的种子(没有菌核)而使种植者受益。不含菌核的种子在食用级大豆中具有很高的价值,这使出口商获得了市场优势。

研究内容

在室内试验的基础上,研究了改性大豆植株抗白霉变的能力。在本研究中,大豆植株先受到伤害,然后感染白色霉菌病原体。氧处理过的植株比未处理过的植株表现出更强的抗真菌能力。

在渥太华进行了两年的实地测试。Foy和Elora也证实了改良系可以有效抵抗菌核对白色霉菌的侵袭和污染。但这些品种并不能完全抵抗白霉菌感染。

Simmonds说:“少数植物的病害程度仍然很低。”“最终,我们的目标是生产出完全抵抗白色霉菌的大豆品种。”

该研究小组将在改良的大豆品系中引入其他防御基因,以进一步提高对白色霉菌的抗性。

引用

University Of Guelph. "Wiping Out White Mould In Soybeans." ScienceDaily. ScienceDaily, 5 April 2000.
www.sciencedaily.com/releases/2000/04/000403113722.htm.

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