华盛顿州立大学弗农山西北华盛顿研究与推广中心的研究取得重要成果,原产于中亚的几种野生菠菜对一种破坏性土壤传播病原体——枯萎病表现出抵抗力,这一发现有望用于培育更耐寒的菠菜作物,为太平洋西北地区的菠菜种子种植者带来新希望。

枯萎病是一种真菌疾病,长期以来一直是华盛顿州西部和俄勒冈州菠菜种子种植者面临的难题。这两地种植着世界上相当一部分的菠菜种子,且因土壤酸性,该病原体问题尤为突出。
植物病理学家Lindsey du Toit表示,研究团队在筛选过程中发现了具有极好抗性的野生菠菜品种,随后通过DNA测序确定了与这种抗性相关的植物基因组区域。Lindsey du Toit在华盛顿州立大学弗农山国家水资源与资源中心从事种子作物抗病工作已有25年。
尽管本月发表在《科学报告》上的新论文已发现几种与枯萎病抗性相关的野生菠菜品种,但要完全了解这种抗性的遗传本质仍需更多研究。不过,种子公司无需等待研究结果完全明确,即可开始培育与表现出抗性的野生菠菜品种杂交的品种。Lindsey du Toit称,抗药性机制无需完全了解便可应用于育种计划,这为育种工作提供了可立即使用的工具。
从全球范围来看,菠菜消费量正急剧增长。在美国,这种富含维生素的蔬菜人均消费量在过去20年里增长了一倍多,嫩叶菠菜市场表现尤为强劲。大部分国产菠菜种植在加利福尼亚州、德克萨斯州和佛罗里达州等炎热干燥地区,但菠菜种子种植需要漫长干燥且不太炎热的夏季,因此全球约五分之一的菠菜种子种植在太平洋西北地区。
然而,该地区的菠菜作物对枯萎病抵抗力较弱。枯萎病会通过根部侵入菠菜,阻碍其吸收水分,对菠菜造成损害。为解决这一问题,种子种植者尝试了长期轮作菠菜作物(两次种植之间间隔十年或更长时间),并用碳酸钙处理土壤以降低酸度,但即便如此,农作物“毁灭”的高昂代价仍是一个持续威胁。
在此次研究中,Lindsey du Toit和她实验室的前博士后研究员Sanjaya Gyawali筛选了来自原产地(乌兹别克斯坦和塔吉克斯坦)的68个野生菠菜品种,并与16个栽培品种进行比较,阿肯色大学的研究人员也参与了这项研究。他们发现几个野生品种对枯萎病病原体具有很强的抗性,并确定了与最强抗性相关的染色体位置,这些位置被称为数量性状基因座。育种者可利用这些位置,通过标记辅助选择技术,将更强的抗枯萎病特性引入到商业品种中。
更多信息: 土耳其斯坦菠菜(Spinacia turkestanica)枯萎病抗性的全基因组关联研究,《科学报告》(2025)。













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