두 가지 선충 종에 대한 연구에 따르면 기후 변화가 더 큰 작물 피해를 입힐 것이라고 합니다.

Scientific Reports 13권, 기사 번호: 14185(2023) 이 기사 인용

측정항목 세부정보

식량 안보는 새천년의 가장 큰 과제 중 하나가 되었으며, 토양 온도가 작물 생산성에 부정적인 영향을 미치기 때문에 기후 변화로 인해 식량 안보는 더욱 악화될 것으로 예상됩니다. 식물 기생 선충은 농업 생산의 가장 중요한 제한 요소 중 하나이지만 생물학에서 토양 온도의 ​​운명은 완전히 이해되지 않았습니다. 여기에서는 두 가지 선충 종인 Rotylenchulus reniformis와 Meloidogyne floridensis의 관점에서 토양 온도가 생존, 번식, 병독성 및 질병 심각도에 미치는 영향을 제시합니다. 두 가지 선충류 종은 연간 및 다년생 작물에 심각한 위협을 나타내기 위해 의도적으로 선택되었습니다. 우리는 선충 생물학을 평가하기 위해 직접 및 간접 열 노출의 새로운 접근 방식을 사용했습니다. 직접적인 열 노출 분석에는 선충을 32, 33, 34°C의 가열 블록에서 뜨거운 물에 7시간 동안 노출시킨 후 18시간 후에 생존을 평가하는 것이 포함되었습니다. 간접 노출 분석에서는 상업용 히트 매트를 사용하여 낮 동안 토양 온도를 7시간 동안 32, 33, 34°C로 높이고 이후 6주 동안 선충 번식, 병독성 및/또는 질병 심각도를 평가했습니다. 접종. 34°C의 뜨거운 물에 직접 노출시켰을 때 R. reniformis의 생존율은 10% 증가한 반면, M. floridensis의 생존율은 32°C의 온수에 비해 12% 감소했습니다. 토양 온도를 32°C에서 34°C로 증가시키면 R. reniformis와 M. floridensis의 번식이 각각 49%와 53% 감소했습니다. 토양 온도가 33°C에서 34°C로 증가했을 때 M. floridensis의 번식이 크게 감소했지만 동일한 조건은 R. reniformis 번식에 큰 영향을 미치지 않았으며 이는 후자 종이 토양 온도 증가에 적응하는 능력이 더 크다는 것을 의미합니다. . 또한 R. reniformis의 독성은 30°C에 비해 33 및 34°C에서 더 높았으며 이는 더 높은 토양 온도에서 선충의 공격성이 증가했음을 나타냅니다. M. floridensis의 병독성은 토양 온도가 32°C에서 34°C로 증가할 때 뿌리 바이오매스가 증가하여 감소하는 것으로 나타났습니다. 그러나 더 높은 온도에서 뿌리 마멸이 증가하면 뿌리 바이오매스가 더 커졌을 수 있습니다. 현재 연구 결과에 따르면 기후 변화로 인해 토양 온도가 높아지면 선충 번식이 감소할 수 있지만 선충 독성이 증가하여 작물 손실이 증가할 가능성이 높습니다. 현재 연구를 통해 우리는 기후 변화가 식물 기생 선충의 생물학에 미치는 정량적 영향에 대한 실질적인 증거를 보고합니다. 기후 변화에 따른 선충 생물학을 더 잘 이해하려면 더 넓은 범위의 온도 및 노출 시간과 관련된 추가 연구가 필요합니다.

식물기생선충(PPN)은 국제적으로 분포하며 식물을 필수 병원체로 섭식하는 미세한 비분절 가성 벌레입니다. 4,000종 이상의 PPN이 기술되어 있으며, PPN은 매년 전 세계적으로 약 3,580억 달러의 농작물 손실을 초래합니다1. PPN의 여러 종 중에서 레니폼 선충(Rotylenchulus reniformis)은 특히 미국에서 가장 경제적으로 중요한 선충 종 중 하나입니다. 미국에서는 매년 이 선충으로 인해 약 168,000베일의 면화와 200만 부셸의 대두가 손실됩니다2,3. 작물 재배 시즌 초기에 토양 1입방센티미터에 R. reniformis 두 마리만 존재해도 작물 재배 시즌이 끝날 때 경제적 작물 손실을 유발하기에 충분합니다4. 마찬가지로, 새롭게 등장하는 복숭아 뿌리혹 선충(Meloidogyne floridensis)은 다른 종의 Meloidogyne에 사용할 수 있는 관리 옵션이 이 선충에 대해 효과적이지 않기 때문에 미국의 나무 작물 산업에 점점 더 큰 위협이 되고 있습니다5. 이러한 선충류의 관리는 (i) 숙주 식물 저항성이 부족하거나 저항성 상태를 거의 또는 전혀 고려하지 않고 수확량이 많은 품종에 대한 재배자의 선호, (ii) 번식에 상당한 가변성이 존재하고 지리적으로 분리된 선충류 사이의 독성으로 인해 저항성 계열의 성능이 저하됨6,7,8,9, (iii) 선충류에 대해 계절에 따른 보호를 제공하는 살선충제의 무능력10, (iv) 환경과 인간 건강에 대한 훈증제의 부작용7, (v) 향후 따뜻한 토양에서 선충류로 인한 작물 손실을 방지하기 위한 연구자 및 정책 입안자 간의 공동 노력이 부족합니다.