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Wild tomatoes resist devastating bacterial canker

许多纽约番茄种植者都很熟悉细菌溃疡病的危害——枯萎的叶子和起泡的果实会破坏整个种植季节。对于那些靠西红柿为生的人来说,这种病原体——密歇根克拉维杆菌——在经济上是毁灭性的。

Martha Sudermann(右)和Chris ore- galve(右)是植物病理学实验室和植物微生物生物学教授Chris Smart实验室的研究生,他们在日内瓦康奈尔农业技术学院的温室里检验西红柿。

康奈尔大学的研究人员在一篇新论文中指出,与传统栽培品种相比,野生番茄品种受细菌溃疡病的影响较小。这篇论文发表在11月的《植物病理学》(Phytopathology)杂志网络版上。

合著者有Christine Smart,农业和生命科学学院的植物病理学和植物微生物生物学教授;智能实验室的博士生F. Christopher ore- galve;还有Christine Miller,北卡罗莱纳州立大学2018年智能实验室本科生暑期实习生。

“细菌溃疡病在纽约相当严重,”鲍波-高尔夫说,“但它分布在世界各地,西红柿种植的每一个地方。”

病原体引起伤害,并通过风吹雨淋传播;如果一个番茄被感染了,它会在植物间传播。

Cornell impacting New York State

斯玛特说:“细菌溃疡病肯定会导致一片番茄田的完全消失,这种疾病每年都会爆发。”“种植者使用疾病管理策略,包括向植物喷洒含铜产品;然而,一旦爆发,就很难控制细菌溃疡病。”

为了对抗疾病,植物病理学家和育种家经常寻找具有抗性的品种,但在传统上为市场种植的西红柿中,没有一种具有对细菌溃疡病的遗传抗性。因此,包瑞尔-加夫、米勒和斯马特回到了最初。

西红柿原产于南美洲的安第斯山脉地区,那里的野生物种已经自由进化了数千年。最近,植物育种家发现,野生西红柿似乎对细菌溃疡病不那么敏感,而且对其他病原体有抵抗力。

研究小组希望了解细菌是如何在野生番茄和栽培番茄中传播和定居的。他们把注意力集中在植物的血管系统上——特别是木质部的血管。

被细菌溃疡病感染的栽培番茄。

就像人体的静脉一样,木质部的血管将水分和养分从土壤中输送到整个植物。研究小组发现,在栽培物种中,细菌溃疡病到处蔓延,而在野生物种中,细菌仍然局限在某些木质部血管中,没有移动到周围的组织。

“由于某种原因,野生西红柿阻碍了细菌在植物中上下移动的能力,从而减轻了症状——在这种情况下,就是叶枯萎病,”鲍博勒-加尔维说。

这是首次证实野生西红柿易受细菌溃疡病的研究,尽管这种感染没有栽培品种严重。虽然严重的感染在野生植物中引起的症状较少,但它仍然会对果实造成损害。

康奈尔合作推广公司(Cornell Cooperative Extension)纽约东部商业园艺项目的蔬菜专家查克·博恩特(Chuck Bornt)说,即便如此,一种对这种细菌有抗性的番茄品种仍然对番茄种植者很有帮助。博尔特与纽约番茄种植者有广泛的合作。

“很多时候,不是水果的症状导致了这个问题,”Bornt说,“而是植物的枯萎或木质部细胞的堵塞导致植物失去叶子,然后将水果暴露在太阳灼伤和其他问题中。”……受污染的水果也是一个问题,但在我看来,这些其他问题的影响更大。”

这项工作得到了美国农业部国家粮食和农业研究所的资助。

Krisy Gashler是农业和生命科学学院的自由撰稿人。

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新闻旨在传播有益信息,英文原版地址:http://news.cornell.edu/stories/2020/01/wild-tomatoes-resist-devastating-bacterial-canker