【世界獨家】馬鈴薯也有“天敵”？

馬鈴薯（拉丁學名：Solanum tuberosum，英文：Potato）又叫土豆、山藥蛋、地蛋、洋芋、荷蘭薯等，是一種多年生的茄科植物塊莖。

(資料圖)

馬鈴薯一年通常進行一季或兩季栽種，營養價值高，產量也高。

目前，它位于小麥、稻谷和玉米之后，是全世界第四大糧食作物。

馬鈴薯原產地是南美洲的安第斯山脈，后來漸漸傳播到歐洲、北美洲和亞洲。

在我國，馬鈴薯最早是在明萬歷年間（距今四百多年）引入的，非土著性農作物。當前，其在東北、西北、華南，以及內蒙古地區有大面積種植。

我國無論是在馬鈴薯產量，還是種植面積方面都位居世界首位，是當之無愧的馬鈴薯第一大國。

在2015年，我國更是啟動了馬鈴薯主糧化戰略，力爭要把其加工成饅頭、面條、薯粉等，并使其成為繼水稻、小麥和玉米之后我國的又一主糧。

同其他農作物一樣，馬鈴薯也會發生病害。

其中，又以致病疫霉（拉丁學名：Phytophthora infestans）侵染所引發的晚疫病最為臭名昭著。

全世界每年由此造成的直接經濟損失高達數百億美元，堪稱毀滅性病害。其危害性之大，甚至一度影響了人類的歷史進程。

舉世震驚的愛爾蘭大饑荒便是一例，當年（1845-1846年）馬鈴薯晚疫病在愛爾蘭肆虐，造成絕收，致使一百萬左右的愛爾蘭人死亡（餓死），另有一百五十多萬背井離鄉，動蕩頻發……

馬鈴薯晚疫病作為一種典型性流行病害，當前在我國各馬鈴薯種植區幾乎均有發生。

其發生和流行與氣候條件關聯緊密。低溫（10℃-25℃），高濕（大于80%）是該病最易發生的情況。

以我國西北地區為例，每年7、8月降雨有所增加，晝夜溫差大，當遭遇連續陰雨（或霧），馬鈴薯葉片上有露水時，病害的發生和流行就較為嚴重。

在條件適宜的情況下，馬鈴薯晚疫病可在一周之內完成對整片田地的橫掃，造成絕收。

致病疫霉是一種卵菌，在通氣狀況良好的淡水和海水中（常稱作水霉），以及陸地上較為常見。

它在分類學上隸屬茸鞭生物界，卵菌門，卵菌綱，霜霉目，腐霉科，疫霉屬（Phytophthora）。

由于卵菌在很多方面與真菌相似（如呈菌絲狀生長），故常被人們誤認作真菌。

但是，隨著對其研究的不斷深入，科研人員發現其細胞壁主要由纖維素和葡聚糖構成，而這同真菌有著極為顯著的區別（真菌細胞壁主要由幾丁質構成），也在一定程度上決定了二者在繁殖、生物學特征，以及入侵植物方式等方面存在差異。

此外，系統進化學和相關新陳代謝研究也表明卵菌是完全不同于絲狀真菌的一類真核生物。

從親緣關系上看，其與一些具葉綠素a和c的藻類（如硅藻和褐藻）更為接近。

致病疫霉屬半活體營養型病原菌，侵染初期它需要在活的寄主細胞中定殖，進而造成寄主組織壞死，隨后會繼續存活于壞死組織中并形成孢子。

致病疫霉能夠侵染馬鈴薯的葉片、莖和薯塊，最初侵染源多為遺留在田間或用作種薯的帶病植株。

當它侵入植株后，便會在寄主細胞間形成分枝菌絲體，而這些胞間菌絲能夠生出指狀吸器侵入細胞內部，引發寄主組織壞死。

條件適宜情況下，還會形成大量孢囊梗（ 支撐孢子囊的菌絲分枝），并從位于葉片背面的氣孔中冒出。

隨后，其上的孢子囊可形成、釋放出大量的孢子，這些孢子落到寄主植物葉片上后便可萌發并形成附著胞，侵入表皮細胞，開始新一輪的侵染循環。

圖 田間發病情況（華中農業大學馬鈴薯課題組提供）

誠然，晚疫病對馬鈴薯危害巨大。但作為受害的一方，馬鈴薯并非坐以待斃，而是進化出了一些秘密武器與之對抗。

比如，在一些抗晚疫病的馬鈴薯品種中，病原菌的毒力因子（構成毒力的物質）就能被寄主的抗病蛋白所識別，引發防衛反應。

與之相對，病原菌也會使出渾身解數，進化出新的毒力因子來逃避寄主識別。

于是，在漫長的進化過程中，馬鈴薯和病原菌便為了各自的生存大計而不斷進行著“軍備競賽”。

當然，育種者們也在想盡各種辦法（如與野生抗病品種雜交和基因工程育種），幫助馬鈴薯占得先機。在保證其產量和品質的同時，滿足人類自身需求。

怎么樣，是不是挺有趣的呀？

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