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当前关注：马铃薯也有“天敌”？

来源：科普中国

马铃薯（拉丁学名：Solanum tuberosum，英文：Potato）又叫土豆、山药蛋、地蛋、洋芋、荷兰薯等，是一种多年生的茄科植物块茎。

马铃薯一年通常进行一季或两季栽种，营养价值高，产量也高。


(资料图片)

目前，它位于小麦、稻谷和玉米之后，是全世界第四大粮食作物。

马铃薯原产地是南美洲的安第斯山脉，后来渐渐传播到欧洲、北美洲和亚洲。

在我国，马铃薯最早是在明万历年间（距今四百多年）引入的，非土著性农作物。当前，其在东北、西北、华南，以及内蒙古地区有大面积种植。

我国无论是在马铃薯产量，还是种植面积方面都位居世界首位，是当之无愧的马铃薯第一大国。

在2015年，我国更是启动了马铃薯主粮化战略，力争要把其加工成馒头、面条、薯粉等，并使其成为继水稻、小麦和玉米之后我国的又一主粮。

同其他农作物一样，马铃薯也会发生病害。

其中，又以致病疫霉（拉丁学名：Phytophthora infestans）侵染所引发的晚疫病最为臭名昭著。

全世界每年由此造成的直接经济损失高达数百亿美元，堪称毁灭性病害。其危害性之大，甚至一度影响了人类的历史进程。

举世震惊的爱尔兰大饥荒便是一例，当年（1845-1846年）马铃薯晚疫病在爱尔兰肆虐，造成绝收，致使一百万左右的爱尔兰人死亡（饿死），另有一百五十多万背井离乡，动荡频发……

马铃薯晚疫病作为一种典型性流行病害，当前在我国各马铃薯种植区几乎均有发生。

其发生和流行与气候条件关联紧密。低温（10℃-25℃），高湿（大于80%）是该病最易发生的情况。

以我国西北地区为例，每年7、8月降雨有所增加，昼夜温差大，当遭遇连续阴雨（或雾），马铃薯叶片上有露水时，病害的发生和流行就较为严重。

在条件适宜的情况下，马铃薯晚疫病可在一周之内完成对整片田地的横扫，造成绝收。

致病疫霉是一种卵菌，在通气状况良好的淡水和海水中（常称作水霉），以及陆地上较为常见。

它在分类学上隶属茸鞭生物界，卵菌门，卵菌纲，霜霉目，腐霉科，疫霉属（Phytophthora）。

由于卵菌在很多方面与真菌相似（如呈菌丝状生长），故常被人们误认作真菌。

但是，随着对其研究的不断深入，科研人员发现其细胞壁主要由纤维素和葡聚糖构成，而这同真菌有着极为显著的区别（真菌细胞壁主要由几丁质构成），也在一定程度上决定了二者在繁殖、生物学特征，以及入侵植物方式等方面存在差异。

此外，系统进化学和相关新陈代谢研究也表明卵菌是完全不同于丝状真菌的一类真核生物。

从亲缘关系上看，其与一些具叶绿素a和c的藻类（如硅藻和褐藻）更为接近。

致病疫霉属半活体营养型病原菌，侵染初期它需要在活的寄主细胞中定殖，进而造成寄主组织坏死，随后会继续存活于坏死组织中并形成孢子。

致病疫霉能够侵染马铃薯的叶片、茎和薯块，最初侵染源多为遗留在田间或用作种薯的带病植株。

当它侵入植株后，便会在寄主细胞间形成分枝菌丝体，而这些胞间菌丝能够生出指状吸器侵入细胞内部，引发寄主组织坏死。

条件适宜情况下，还会形成大量孢囊梗（ 支撑孢子囊的菌丝分枝），并从位于叶片背面的气孔中冒出。

随后，其上的孢子囊可形成、释放出大量的孢子，这些孢子落到寄主植物叶片上后便可萌发并形成附着胞，侵入表皮细胞，开始新一轮的侵染循环。

图 田间发病情况（华中农业大学马铃薯课题组提供）

诚然，晚疫病对马铃薯危害巨大。但作为受害的一方，马铃薯并非坐以待毙，而是进化出了一些秘密武器与之对抗。

比如，在一些抗晚疫病的马铃薯品种中，病原菌的毒力因子（构成毒力的物质）就能被寄主的抗病蛋白所识别，引发防卫反应。

与之相对，病原菌也会使出浑身解数，进化出新的毒力因子来逃避寄主识别。

于是，在漫长的进化过程中，马铃薯和病原菌便为了各自的生存大计而不断进行着“军备竞赛”。

当然，育种者们也在想尽各种办法（如与野生抗病品种杂交和基因工程育种），帮助马铃薯占得先机。在保证其产量和品质的同时，满足人类自身需求。

怎么样，是不是挺有趣的呀？

- END-

编辑：何佳欢

*本文为《胖魔王的微生物阵地》（微信号：nldxhjwswx）首发，任何媒体转载时须保留《胖魔王的微生物阵地》名称及微信号。未经许可，严禁对包括标题在内的任何改动。

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关键词： 马铃薯晚疫病 军备竞赛

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