《温度有助于咖啡枯萎病(木镰刀菌)对阿拉比卡和罗布斯塔咖啡作物的宿主特化》

  • 来源专题:农业生物安全
  • 编译者: 刘小燕
  • 发布时间:2023-07-15
  • 咖啡枯萎病是由真菌镰刀菌木糖引起的,是一种血管性枯萎病,在过去一个世纪中影响了撒哈拉以南非洲的咖啡生产。今天,该疾病有两个宿主特异性种群,专门研究阿拉比卡咖啡和罗布斯塔咖啡作物,它们分别生长在高海拔和低海拔地区。在这里,我们测试适应不同温度是否有助于每种作物真菌的特化。首先,气候模型表明,咖啡枯萎病和罗布斯塔咖啡枯萎病种群的严重程度与温度相关。罗布斯塔种群的峰值严重程度高于阿拉比卡种群,但后者具有更大的耐寒性。其次,体外真菌菌株热性能的生长结果表明,虽然罗布斯塔菌株在中等温度下的生长速度快于阿拉比卡菌,但阿拉比卡菌株在低于15oC的温度下具有更高的孢子和孢子萌发率。自然界的严重性环境模式与实验室中真菌培养物的热性能之间的匹配支持了温度适应在阿拉比卡咖啡和罗布斯塔咖啡专业化中的作用。将我们的温度模型外推到未来的气候变化预测,由于温度升高,疾病严重程度平均可能会下降,但在某些咖啡种植区可能会增加。
  • 原文来源:https://www.nature.com/articles/s41598-023-36474-w?error=cookies_not_supported&code=b3f12a81-7a85-4880-b3c3-9779e711da4e
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    • 一项由伦敦帝国理工学院、牛津大学和CABI联合开展的研究揭示了威胁全球咖啡种植的咖啡枯萎病反复暴发的遗传机制。该病由真菌Fusarium xylarioides引起,长期影响非洲地区的阿拉比卡(arabica)和罗伯斯塔(robusta)咖啡种植,对当地数百万人的生计构成严重威胁。这项发表于《公共科学图书馆·生物学》(PLoS Biology)的研究通过分析跨越60年的13株历史真菌样本基因组,发现F. xylarioides至少包含四个不同的遗传谱系,其中两个分别专性侵染阿拉比卡和罗伯斯塔咖啡品种。更为关键的是,这些致病真菌通过“水平基因转移”,从另一类镰刀菌(Fusarium oxysporum)中获得了能够增强其感染能力的基因片段。研究指出,这些被转移的基因区域富含效应蛋白基因和转座子(跳跃基因),在植物细胞壁降解和感染过程中高度活跃。这种跨物种的基因“偷渡”行为,使F. xylarioides不断演化出新的致病能力,导致咖啡枯萎病多次大规模暴发。咖啡是撒哈拉以南非洲超过1200万农户的主要收入来源。例如,埃塞俄比亚每年咖啡出口价值高达7.6亿美元。然而,自20世纪20年代以来,咖啡枯萎病持续造成严重减产,严重影响当地经济与全球咖啡供应链。CABI高级研究员马修·瑞安博士表示,这项研究不仅有助于理解咖啡枯萎病的演化路径,也为其他作物真菌病害的防控提供了新思路。未来或可通过调整间作模式,减少不同镰刀菌种之间的接触,从而降低基因转移的风险。该研究为开发更具针对性的抗病策略提供了重要理论基础,也为全球咖啡产业的可持续发展带来新的希望。
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    • 编译者:huangzheng
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    • 咖啡与咖啡副产品掺假一直在增加,主要是由于其与地面烤咖啡化学和知觉的相似性。根据公认的天然维生素e的有效性作为咖啡掺假玉米的标记,我们有进一步探讨的能力区分与咖啡壳掺假,主要的咖啡残渣干燥处理。为目的,地面烤阿拉比卡咖啡样品掺入5 - 50%(w / w)烤壳、清洗烤壳(没有内心的羊皮纸层),和烤玉米。提取脂质被正相高效液相色谱分析,使用荧光检测,和生育酚含量分析的意思是测试,回归分析,主成分分析,LDA和SIMCA。γ-tocopherol,剩余金额中发现烤咖啡、咖啡纯度成反比,掺假检测的化合物,更好的贡献,掺杂物的独立测试。咖啡丰富β-tocopherol,反对所有目的测试,同样会引起歧视。基于生育酚概要,掺假可以被认为在最低量测试(5%),但更高的数量是必要的掺杂物的识别,即≥10%的玉米和20%以上的咖啡的副产品。重掺假甚至可以区分壳壳,清洗干净。该方法在食品分析实验室实施简单,掺假的适用性筛选或补充其他仪器的方法。