内蒙古自治区是中国最大的向日葵产区,巴彦淖尔市素有“中国向日葵之乡”的美誉。
2018年到2020年,智能所团队在巴彦淖尔的葵花籽厂采集了大量收获进仓及储藏后形成内霉的葵花籽样品。
随后,团队利用高通量测序技术,对采集的葵花籽菌群群落特征进行精准表征,研究内霉发生发展与微生物群落结构变化之间的关系,揭示了内霉菌群的来源及相关影响因素。
研究结果表明,内霉葵花籽仁的真菌(包含外生和内生菌)以田间真菌为主,其中链格孢属菌是导致葵花籽内霉发生的“优势”致霉菌。
葵花籽内霉主要发生在田间种植期。论文第一作者、智能所博士研究生刘洁解释说:“通常种子在发育阶段会被链格孢属菌侵染,并且田间潮湿条件为其繁殖提供了有利条件,当侵染达到一定程度即形成内霉。”
研究还发现,葵花籽在安全阈值以下储藏超过6个月,微生物群落结构几乎没有改变,籽仁保持正常外观。但当温湿度条件超过安全阈值,伴随着微生物群落结构的变化,籽仁开始出现内霉,霉变程度随环境湿度与储藏真菌丰度的增加不断加重。
适当田间管理是首要方向
如何有效防控葵花籽内霉发生?刘斌美认为,由于内部霉变主要发生在大田种植阶段,因此对链格孢属菌的田间管理是首要方向。
此外,虽然在主产地葵花籽内霉以在田间种植期发生为主,但也应该预防与储藏相关的真菌的发生。由于短期暴露于高湿度环境下,会迅速增加葵花籽内霉的生长,因此环境除湿必不可少。
“物理防控初步研究结果表明,对于含水量较大或相对湿度较高的非主产区种子,储藏前通过γ 射线辐照等物理辐照处理方式,可以有效地减少或预防内霉的发生。”刘洁表示。
了解清楚葵花籽内霉发生的原因是第一步。接下来,团队将研究如何有效防控和检测内霉,比如改变栽培方式、研发新型药剂、培育抗性品种,以及发展生物光谱无损检测技术等。
对于这项研究,审稿人认为其“具有重要的理论意义和实践意义,对相关研究领域作出积极贡献”。
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