农业研究服务处(ARS)的科学家们正在不遗余力地寻找新方法来对抗引起焦油斑病的真菌，焦油斑病是美国中西部大田玉米的一种减产病害。

2015年，伊利诺伊州和印第安纳州首次报道了焦油斑，现在已扩大到附近的其他州以及佛罗里达州和加拿大。该疾病表现为凸起的黑斑，使易受影响的玉米品种的叶子、外壳和茎变得斑驳，降低其光合作用能力，在严重的情况下，会杀死植物并造成每英亩20至60蒲式耳的粮食产量损失。

然而现在，这些相同的斑点可能揭示了导致焦油斑的真菌的隐藏敌人——玉米须菌。这些被称为子座的斑点是真菌的一种坚硬的结构形式，使其能够越过冬天，并在第二年春天释放出一群孢子，感染下一季的玉米作物。

但是，位于伊利诺伊州皮奥里亚的ARS国家农业利用研究中心的一组目光敏锐的科学家观察到，他们收集的一些基质标本未能发芽——这是寄生在焦油斑真菌上的其他真菌和细菌的“杰作”，可能会打开以生物学为基础的方法来控制它的大门。

科学家们于2022年4月在检查ARS中心附近的一块玉米研究地时得出了这一结论。通过使用合成杀菌剂和能够耐受某些真菌损害的玉米品种，通常可以减少焦油斑的轻微爆发。但在适当的天气条件下，严重的疫情可能会压垮这些防御措施，使农民的利润遭受高昂的损失，并强调需要采取额外的应对措施。

幸运的是，大自然以其制衡系统提供了几种不同种类的真菌和细菌，它们在真菌的子座上或内部生长和繁殖——当研究人员在显微镜下检查时，其中一些在子座上显示为白色的绒毛。实验室。

研究人员使用基于DNA的鉴定方法发现，一些真菌和细菌是影响其他作物的疾病的已知生物防治剂。例如，在试验中，接触Gliocladiumcatenulatum(一种市售生物防治真菌)的孢子可阻止88%的焦油斑真菌子座发芽。从焦油斑基质中分离出的链格孢属真菌可阻止约45%的基质发芽。

皮奥里亚ARS中心作物生物保护研究室的分子生物学家埃里克·约翰逊(EricJohnson)表示，多项研究表明，某些链格孢菌菌株是有效的生物防治生物，可以减少植物病原体造成的损害。

此外，实验室分析表明，当将所测试的链格孢菌菌株添加到叶子的受损部分时，不会引起易感玉米品种的疾病。约翰逊补充说，鉴于测试菌株在低温下生长良好，它可能还有助于杀死越冬焦油斑基质。

科学家们的研究还处于早期阶段，还需要更多的研究来充分确定真菌和细菌在生长季节施用时对商业田中的焦油斑进行生物控制或杀死越冬的潜力。与此同时，皮奥里亚和印第安纳州西拉斐特ARS作物生产和害虫控制研究中心也在探索其他控制该疾病的方法。这些包括：

检查焦油斑真菌的基本生物学和遗传基础，寻找控制它的新方法的线索。

开发分子标记以加快寻找玉米焦油斑抗性的新来源。

探索更好地利用注册用于防治玉米焦油斑病的杀菌剂的策略，作为控制该病害综合方法的一部分。

关于焦油斑真菌的天然竞争对手的生物防治潜力的详细信息，发表在2023年6月号的《微生物》杂志上，作者为Johnson和合著者PatDowd、JoseRamirez和RobertBehle，所有作者均来自ARS中心作物生物保护研究单位皮奥里亚。

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