美国农业部的国家食品和农业研究所已经向康奈尔大学的艾瑞泰克火疫病是苹果和梨产业最具破坏性的细菌性疾病之一。
今年秋天,Awais汗和克里克考克斯,副教授植物病理学和植物微生物生物学他将开始与美国各地的合作者合作,开展一个为期四年的项目,为美国水果种植者制定全面的火疫病管理策略。
考克斯的目标是更好地了解这种疾病的第一阶段,即花叶枯病。
“最关键的时期是花期,因为花期是病原体进入树木的第一个途径,”他说。
“即使只是几朵受感染的花也能在几周内毁掉整个果园。”
考克斯将评估在花期用各种天然和合成防御诱导剂处理后发生在苹果树上的遗传反应,以便在不断变化的环境条件和更新的品种下提高应用时间和有效性。
防御诱导剂开启植物的天然防御,使它们能够有效地发动生化战争,对抗入侵的病原体,比如火疫病。由于植物防御攻击许多细菌过程,这种做法被认为是可持续的,因为细菌无法进化出突变来同时克服所有这些。
此外,考克斯植物测试植物生长调节剂,这是一种激素,可用于促进或延迟成熟,增强或延缓营养生长。当树木处于高感染风险时,考克斯将使用这些调节因子来减缓新梢的生长。这种方法导致苹果树不太适合受火疫病菌的感染和定植,而火疫病菌没有宿主就会死亡。
可汗的研究重点将集中在两个方面:确定新的抗火疫病基因来源;通过快速循环育种的加速过程,培育出高质量、抗火疫病的预育种品系。
预育种系是育种家喜欢的不同栽培和野生苹果的理想基因的组合苏珊布朗科恩(Herman M. Cohn)是农业和生命科学教授,可以用来为苹果种植者培育新品种。
可汗说:“大多数在美国上市的新苹果都很容易感染这种疾病,即使它们是消费者所追求的口味。”“预育种品系有助于育种者培育出既符合消费者口味又具有种植者所需抗性的品种。”
为了生产这些品系,可汗将采用野生苹果中发现的抗火疫病基因,并与优质苹果杂交。然后再进行额外的杂交,直到可汗达到最大的质量和抗性。
快速循环育种涉及到使用在桦树上发现的早花基因,可汗将其与抗火疫病的野生苹果杂交。这种植物在一年内就会开花;正常的杂交育种需要五年时间。
考克斯说:“我们希望给种植者更多的弹药来对付他们目前在果园中面临的最大威胁之一。”“这个项目最有价值的一点是,我们的工作不仅会让纽约的苹果种植者受益,也会让整个美国的苹果产业受益。”
77.9万美元的奖金是授予几家学术机构的520万美元总奖金的一部分。合作者包括来自密歇根州立大学、伊利诺伊大学、加州大学、华盛顿州立大学、北卡罗来纳州立大学、俄勒冈州立大学和新罕布什尔大学的研究人员。
艾琳·罗杰(Erin Rodger)是康奈尔农业科技公司(Cornell AgriTech)市场营销和传播高级经理。
标题图片:Awais Khan,植物病理学和植物微生物生物学教授,看着康奈尔农业科技果园中的一个野生苹果品种。由Allison Usavage/康奈尔大学拍摄