紫外线可治疗甜菜病害并对抗杀菌剂耐药性
康奈尔大学的一项新研究表明,杀菌紫外线可以有效杀死感染甜菜的有害真菌,为解决日益严重的杀菌剂抗药性问题提供了一种重要的有机工具。
虽然紫外线已经用于对抗葡萄中的白粉病和霜霉病、草莓中的白粉病,以及引起苹果、梨和蔷薇科成员火疫病的传染性细菌,但这是杀菌灯可以杀菌的第一个证据。在蔬菜中工作。
火疫病、白粉病和霜霉病生活在叶子和芽的外部,但这项研究表明,紫外线可以抑制尾孢叶斑真菌,这种真菌的生命周期有一部分在植物内部。
“尾孢叶斑病会感染叶子并导致落叶,因此,因为食用甜菜是用所谓的顶拉机械收获的,这种机器会抓住根部并将根部从地面上拉出来,当叶子消失时,它们就不会再生长了。”康奈尔农业科技大学植物病理学和植物微生物生物学副教授、《植物病害》杂志上发表的一项研究的通讯作者莎拉·佩西布里奇(Sarah Pethybridge)说。
现在,研究人员可以采取下一步措施:使用无人机或卫星图像来识别甜菜田中疾病的光谱特征,以便在夜间用紫外线对受感染的植物进行定点治疗,而不是治疗整个田地,这是不可行的。他们还在研究自动机器人车辆的使用,该车辆可以放置一辆装有紫外线灯的货车来照射受感染的植物。
需要更多的工作来了解这项技术是否适用于其他蔬菜病害和作物。 “这取决于病原体对紫外线的敏感性,也取决于特定蔬菜的敏感性,因此必须根据具体情况进行试验,”佩西布里奇说。
紫外线分为三种类型:UVA 波长最长,其次是 UVB,最后是 UVC,波长最短;后者用于治疗植物病害。当白天暴露在紫外线下时,真菌病原体具有修复 DNA 损伤的机制,但当夜间使用 UVC 时,该机制无法修复损伤,从而永久损害真菌孢子中的 DNA 复制。
需要注意的是,在日出前四个小时的黑暗之后,这种治疗方法最有效,因此建议在日落后立即使用。
在这项研究中,研究人员在实验室中直接对尾孢叶斑真菌孢子进行了 UVC 光测试。一旦证明它有效,并在确定剂量后,他们就在温室中的甜菜植物上进行了测试。他们发现有效剂量的 UVC 光会对植物产生一些毒性,但它们会生长出来。他们还发现,较老的植物比年轻的植物更容易受到损害。
Pethybridge 及其同事随后在纽约州(美国第一大甜菜种植州)进行了两年的田间试验,确定了抑制真菌的最佳剂量,同时对植物造成的毒性最小。
新工具将极大地帮助对抗尾孢叶斑病的杀菌剂抗性,这种叶斑病具有遗传多样性,可以快速克服必须经常使用的传统杀菌剂。 UVC 光处理可用于甜菜的传统生产以及不允许使用合成杀菌剂的有机系统。
项目合作者包括生产有机甜菜产品的 Love Beets 和以传统产品闻名的 Seneca Foods,这两家公司都是纽约的主要甜菜生产商。这些公司提供了资金支持信,帮助确定了进行试验的农民,并在利益相关者咨询小组中任职,该小组每六个月举行一次会议,提供有关该项目的反馈。
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