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January 07 2022

从凶悍病毒 随即掉落。 论橡树真菌杀伤力

从凶悍病毒 随即掉落。 论橡树真菌杀伤力 - 农牧世界

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植物上的微生物多得不胜枚举,除非它们会造成极严重的经济损失,不然研究可搁置,或索性放弃受害的作物,改种其他抗病作物。但如果受害的是橡树,则当别论,因为橡树存在的价值远比投入研究的基金值得

今年年初,新冠病毒(Coronavirus)开始肆虐,世界震惊。如果你向来对微生物,包括病毒,兴趣不浓,不妨了解一点植物上的微生物及它们的变异。



植物微生物不胜枚举

植物上的微生物多得不胜枚举,除非它们会造成极严重的经济损失,不然研究可搁置,或索性放弃受害的作物,改种其他抗病作物。如果受害的是橡树,则当别论,因为橡树存在的价值远比投入研究的基金值得。

橡树尚未发现有毒素病,只有真菌病。它们的经济重要性依序是:1)南美落叶病(SALB);2)Phytophthora Leaf Fall(PLF);3)Corynespora Leaf Fall;4)Colletotrichum Secondary Leaf Fall;5)Oidium Secondary Leaf Fall。


橡树叶子的叶柄附黏着一、二滴凝固的乳胶,此乃橡树Phytophthora 叶柄特有病症。


P. botryosa(左)和P. palmivora(右)比较。前者孢子囊葡萄串状,图上方培养皿细微粒状堆是一堆堆“葡萄”;后者孢子囊极少,形较大,分散像“草莓”,图上方培养皿都是白色菌丝。


这5种病却有6种病原体。为什么?那是因为PLF的病菌向来是 Phytophthora palmivora;在1966年时,突然出现新Phytophthora 菌种,我多年做真菌学研究,称之为Phytophthora botryosa CHEE。

PLF来袭时,美丽的橡树绿叶掉落铺满地上,英籍园丘经理总喜欢形容这些落叶为松弹的地毯。落叶的特征是每片落叶的小叶柄都会黏附有一滴或两滴白色凝固的干胶,那是菌孢子连同雨珠挂在小叶柄上,菌孢子在雨珠里萌发将菌丝侵入细胞组织里,胶汁溢出凝固,一小段绿色小叶柄转褐色,叶片和小叶柄之间的细胞出现离层,叶子随即掉落。

失去叶子导致胶产减少

印度的季候风势和雨量特别强势,因此PLF在印度是严重橡树病害。树冠失去75%的叶子,胶产减少了30~50%。故在季候雨季来临前,印度大小胶园都由有组织的飞机喷洒含铜的杀菌剂以防止大量落叶。

PLF 在1966年突然发生在吉打州浮罗交怡时,大马橡胶研究院非常焦虑,尤其新型 Pyhtophthora有异于我们熟悉的 P. palmivora。我之所以称新型 PyhtophthoraP. botryosa是因为它的孢子囊特别多,一串串如葡萄(botryosa是葡萄的拉丁字)。在显微镜下,每平方毫米面积,孢子囊多达平均600个,比较之下,P. palmivora 只有12个。我形容前者为“葡萄”,后者“草莓”。 “葡萄”孢子囊小,椭圆形;“草莓”孢子囊大,偏圆形,具乳头。北马和泰南的橡树是头一遭经历PLF,也是头一遭发现P. botryosa

大约50、60年代,橡胶业蓬勃发展,自然生态受到影响,微生物变异是环境使然。大马和泰南从未发生过PLF,现在有P. botryosa大搞“多孢子战术”,以大军压境之势侵袭,看橡树如何招架。如果这种以军队作战来形容,是为“人海战术”,“军机”目的可能是“报复”,但不成功,因为我们年终的季候天气、风雨比不上印度强势,不太适合PLF的发生。

新P. botryosa 在大马吉打州及泰南的分布图。

 

采集菌种了解演变过程

我们在北马和泰南采集了194个P. botryosa的菌种,测试它们的“性别”,希望知道这新菌种的演变过程及遗传。从吉打州出发,北上进入泰国,在各地采集的菌种加以分类(主要依据它们的性别):A(+);B(+/ -中性);C( -)。所得结果如下:吉打103个菌全是(-);Trang7个菌也全是( -);Krabi有10个(-)、6个(+/-)、18个(+);Chantaburi有4个(-)、2个(+/-)、44个(+)。从这些数据可看出,最北的Chantaburi地方(+)、(+/-)、(-)都有,以(+)最多。到南方的吉打全是(-)。两地中间如Krabi则可看到A、B、C,慢慢转变成北部A最多的胶区到南方C最多的胶区。

P. botryosa P. palmivora 同菌种交配,如果是(+)及(-)型可产生性卵子,这些孵化出来的后代菌体,通过看图可发现它们形态上大不相同

 

我们用(+)或(-)的P. palmivora 和( -)或( +)的P. botryosa 交配,发现两种不同菌种交配失败。而同种 P. botryosa的C及A的交配则全部成功产生卵子。从卵子得来的后代,居然有一个培养皿出现 P. palmivora。这是很重要的发现。

结论是微生物善变,英文称之为fluid状态,导致变异出现;其次是P. botryosa P. palmivora 有亲缘关系,即有可能是同宗。因为在P. botryosa的相互交配中,居然有P. palmivora出现。

人类应敬畏大自然,因为微生物也有求存的能力,像新冠病毒,其杀伤能力是何其大! ◆

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