条锈病由条锈菌(Puccinia striiformis)引起,长期以来对全球小麦生产构成重大威胁。每年,条锈病带来的全球作物损失超过10亿美元,其中澳大利亚每年损失约1.2亿美元,防治费用高达1.5亿美元。
条锈病的主要危害在于其传播速度极快的锈菌夏孢子。这些孢子能够迅速侵染小麦叶片,严重破坏光合作用,进而影响籽粒的产量。病菌在凉爽潮湿的环境中尤为活跃,尤其是在澳大利亚东部和西部的小麦种植区。自1979年首次在澳大利亚被发现以来,条锈病不断扩散,并且在持续的迁移、突变和选择压力下,产生了适应性变化,令防控工作变得愈加复杂。
新型抗病菌株出现
2025年初,英国病原体毒力调查项目的研究者发现,原本具有较强抗性的英格兰北部小麦品种,出现了较高的感染率。进一步的检测揭示,一种携带抗性基因Yr15变异株的条锈病,已经开始侵袭并使多个小麦品种的抗性失效。
随后,丹麦奥胡斯大学全球锈病参考中心(GRRC)证实,Yr15菌变异株已在法国、比利时、荷兰等多个欧洲国家的商业田地中蔓延。此发现意味着,曾被认为具有抗性的多种小麦品种,突然间无法抵御这一菌株的侵袭,迫使全球小麦育种和病害防控领域进入紧急状态。
Yr15基因最早由以色列贝特达甘沃尔卡尼研究所与荷兰瓦赫宁根植物病理研究所的研究人员,在20世纪90年代从野生二粒小麦(Triticum turgidum var. dicoccoides)中鉴定出来。
Yr15变异株威胁及应对策略
由于其对条锈病的广谱抗性,Yr15基因广泛应用于欧洲小麦育种计划中,但在澳大利亚品种中的使用仍然较少。截至目前,唯一已知携带Yr15(以及Yr17和Yr29)基因的澳大利亚小麦品种是Sunmax。Sunmax的条锈病抗性评级为″RMR″(抗性至中度抗性)。
尽管目前Yr15变异株尚未在澳大利亚的小麦品种中造成直接威胁,但其代表性毒力在澳大利亚已有存在。随着Yr15毒株的传播和变异,未来可能影响其他品种的抗性水平。
为了应对这一潜在威胁,澳大利亚谷物锈病控制计划(ACRCP)已启动紧急监控和应对措施。由悉尼大学的Mumta Chhetri博士领导的团队,正在对2025年收到的锈病样本进行细致分析,以追踪新毒株的动态。为了确保新毒株能够及时被发现,ACRCP还更新了致病型鉴定列表,将携带Yr15的对照菌株纳入监测范围。
与此同时,ACRCP与英国谷物研发公司(GRDC)合作,启动了对澳大利亚种质资源的测试项目。悉尼大学的达文德·辛格博士与英国国家农业植物研究所(NIAB)紧密合作,评估澳大利亚现有小麦品种对Yr15变异株的抗性与感病性。这项国际合作旨在为澳大利亚提供科学依据,支持全球范围内的防控工作。
ACRCP主任Evans Lagudah博士表示:″我们将利用这些信息,与全球同行合作,提前采取生物安全措施和育种预防策略,减轻外来物种入侵的风险。″
未来展望
条锈病的防控不仅是澳大利亚的挑战,也关乎全球农业生产的稳定。Yr15毒株的出现意味着,全球小麦种植区可能面临新的威胁。ACRCP与其他国家的合作标志着全球各方的联合努力,旨在为小麦抗病育种和病害防控提供科学支持。
随着病原变化日益复杂,澳大利亚和全球的小麦育种与病害防治体系需要不断创新,加强跨国合作,推动精准育种和生物安全技术的应用。只有如此,才能有效应对日益严峻的条锈病威胁,确保全球小麦生产的持续发展。
