如何开发更智能的寄主混合物以控制植物病害？
种群与进化
2014-02-13 v1
摘要
农业面临的一个迫在眉睫的挑战是可持续地强化粮食生产，以养活不断增长的人口。当前用于管理植物病害的化学和遗传技术极易受到病原体进化的影响，且不可持续。现代农业生态系统背后的遗传均一性促进了病原体的进化，这表明实现可持续病害控制的一条途径是通过使用遗传多样的寄主混合物来增加田间尺度的遗传多样性。我们利用种群动力学模型研究了寄主混合物如何改善病害控制。我们发现，当作物种群暴露于寄主专化性病原物种或菌株时，两种寄主品种混合物中的总体病害严重度低于各自纯种种植时的严重度。病害严重度可以在一定混合比例范围内达到最小。这些发现可能有助于设计能有效控制作物病害的寄主混合物。随后，我们将模型推广到描述包含多个组分的寄主混合物。我们发现，当病原体表现出寄主专化性时，总体病害严重度随混合物中组分数量的增加而降低。随着专化程度的提高，病害严重度的降低幅度变得更大。利用这些模型结果，我们提出了优化使用寄主混合物以降低农业生态系统中病害的方法。
引用
@article{arxiv.1402.2788,
title = {How to develop smarter host mixtures to control plant disease?},
author = {Alexey Mikaberidze and Bruce McDonald and Sebastian Bonhoeffer},
journal= {arXiv preprint arXiv:1402.2788},
year = {2014}
}