寄生真菌和抗咖啡锈病的斗争

咖啡生锈已经肆虐拉丁美洲种植园多年，导致一些国家每年咖啡产量减少高达30%，并威胁到该地区数十万小农的生计。密歇根大学研究人员的一项新研究表明，咖啡植物本身可能含有生物武器，这些生物武器有朝一日可以用于对抗咖啡锈病真菌病原体。

这些潜在的武器本身就是真菌，这是一个令人惊讶的多样化的群落，包括超过300 种物种 - 包括15种可能的真菌寄生虫 - 生活在咖啡叶上，黄色斑点内或旁边有咖啡锈迹。使用老式的手持式纸打孔机，UM研究人员在墨西哥恰帕斯州和波多黎各的咖啡农场收集了感染和未感染咖啡叶的叶子样本。

根据密歇根大学真菌学家和计划在线论文的第一作者Timothy James的说法，他们发现多达69 种真菌存在于未感染叶片的四分之一英寸直径的叶盘上以及多达62种受锈病影响的叶片上。 11月13日出版的应用与环境微生物学杂志，美国微生物学会期刊。

“拉丁美洲正在经历前所未有的咖啡锈病流行，因此鉴定其天敌可能有助于制定管理策略或确定可用于生物防治的物种，”生态学与进化生物学系副教授詹姆斯说。“我们在非常小的咖啡叶材料样本中恢复了令人惊讶的高真菌多样性 - 在一个采样区域中有超过300种物种，总体上远远小于单个咖啡叶片的平均大小。这些超级多样化的社区突出了这些叶子中未知生态功能的真菌多样性的复杂性。“

詹姆斯在论文中的共同作者包括自然资源与环境学院的UM教师Ivette Perfecto和EEB的John Vandermeer，他们在墨西哥恰帕斯州南部的一个有机咖啡农场经营了近20年的研究地块。叶栖真菌物种包括15种可能的真菌寄生虫 - 在其他真菌上生长的生物。这些所谓的寄生虫中最着名的是白色光环真菌，已知它可以攻击昆虫并帮助控制咖啡锈菌。

叶子上的其他真菌寄生虫可能会被开发为生物防治剂以对抗咖啡生锈。但Vandermeer和Perfecto警告说，修补传统遮荫种植的咖啡农场所存在的复杂生态网可能会带来更多弊大于利。例如，在感染的咖啡植物上喷洒新开发的杀真菌剂可能会无意中破坏咖啡生锈的天然真菌敌人，从而使问题恶化。

“我们的方法主要是预防，保持农场强大和健康，有很多天敌可以对抗害虫，而不是试图在问题出现后解决问题，这是农学家和害虫控制的方法管理人员，“Perfecto说。在这项研究中，叶片样本来自恰帕斯的三个咖啡农场和波多黎各中部山区的五个农场。从46个叶盘中提取DNA，使用聚合酶链反应扩增，然后使用单分子DNA测序进行测序。

共发现313种真菌物种(或密切相关的物种群)。根据它们与咖啡锈病的相关性或与其他疑似真菌寄生虫物种的遗传相似性，确定了15种可能的真菌寄生虫。

作者写道，现在应该使用培养和接种研究来检测候选的寄生真菌，并确认它们实际上是咖啡锈病的寄生虫。

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