加州大学戴维斯分校研究发现灰霉病会因作物而异

研究表明,这种导致数十亿美元作物损失的真菌会针对不同植物调整攻击方式,使抗性育种更加复杂

2026年 05月 29日

根据加州大学戴维斯分校的一项新研究,一种每年造成数十亿美元作物损失的真菌,可能比科学家此前认为的更难遏制。研究显示,植物和病原体本身都比育种项目过去假设的更具变异性。

这种真菌名为 Botrytis cinerea,更广为人知的名称是灰霉病。它可侵染数百种植物,消费者也常在蓝莓、番茄及其他农产品上见到它造成的那层绒毛状腐败。它还会危害葡萄、生菜、大豆和切花。发表在《美国国家科学院院刊》上的这项新研究指出,数十年来培育抗病作物的努力过于聚焦植物这一端,而忽视了真菌如何针对不同寄主进行适应。

这项研究由加州大学戴维斯分校植物科学系教授 Dan Kliebenstein 领衔。他表示,科学家长期以来一直认为,植物对真菌侵染的反应大体相似,只是在不同物种之间存在细微差别。但他的团队发现了不同结果。在实验中,即便比较的是亲缘关系很近的作物,每一种植物也会启动各自独特的防御反应。Kliebenstein 说,在某些情况下,这种反应差异之大,已不只是同一主题的变奏,而是根本不同的策略。

这一发现有助于解释为何抗性育种在对抗灰霉病方面收效有限。如果一种植物的防御机制无法很好地迁移到另一种作物上,那么将抗性性状从一个物种转移到另一个物种,就会比研究人员预期的困难得多。

第二项研究则聚焦于真菌本身,并得出了同样重要的结论。Botrytis cinerea 并不像一种对所有植物都采用同一感染方式的“通用型”病原体;相反,它似乎能够识别自己所生长的宿主,并据此调整攻击方式。Kliebenstein 将其描述为,这种真菌仿佛能分辨自己是在草莓上还是在番茄上,然后相应切换战术。

从实际角度看,这意味着病原体可能正在读取每种宿主释放的化学信号,并据此调整反应,以突破这些防御。研究人员表示,这种能力或许正是灰霉病能够在如此广泛的作物中长期保持高成功率的原因之一。

这项研究提示,植物病害防控策略可能需要转向。与其只从总体上增强植物或削弱真菌,不如去识别 Botrytis 用于识别宿主的基因,再想办法干扰这一感知系统。如果真菌无法判断自己正在攻击什么,它的侵染过程就可能中断足够长时间,让植物自身的防御机制发挥作用。

这一问题事关重大,因为灰霉病估计会导致许多水果和蔬菜减产 5% 至 10%。这些研究得到了美国国家科学基金会资助,合著者包括加州大学戴维斯分校的 Ritu Singh、Anna Jo Muhich、Cloe Tom、Celine Caseys、Jack McMillan、Karishma Srinivas 和 Lucca Faieta。