Climate change and the rising threat of Macrophomina phaseolina: implications for food security, food safety, and sustainable crop health management
Sindiswa Khawula · Siyabonga Ntshalitshali · Arun Gokul 等 7 人
综述气候变化下干旱高温盐胁迫加剧菜豆壳球孢菌病害的机制与可持续防控策略。
整合转录组、蛋白组、代谢组、比较基因组及精准农业、遥感、AI预测等技术。
气候胁迫破坏激素与ROS平衡降低作物抗性，需多组学与智能技术实现早期预警和抗性管理。
可构建融合多组学与气象遥感的AI病害预警模型，并研发胁迫 priming 与生防协同的田间方案。
核心期刊综述，系统梳理气候胁迫下土传病害机制与AI遥感等智慧防控手段，对农业信息化与粮食安全主题有聚合价值。
摘要 菜豆壳球孢（Macrophomina phaseolina）是一种具有破坏性的土传死体营养型真菌病原菌，在全球范围内对多种具有重要经济价值的作物造成严重产量损失。在干旱、高温和盐胁迫条件下，病害严重程度显著加剧，而这些条件在当前气候变化情景下正变得越来越普遍。本文综述了气候驱动的非生物胁迫、寄主生理调控与病原菌致病力之间的相互作用，重点阐述了胁迫诱导的激素信号传导紊乱、活性氧稳态失衡、抗氧化防御系统受损以及植物代谢改变如何共同增加对菜豆壳球孢的易感性。本文综合了病原菌毒力机制、植物免疫反应及抗性相关分子通路方面的最新研究进展，并结合转录组学、蛋白质组学、代谢组学和比较基因组学的新兴证据。本文进一步评估了当前的管理策略，包括寄主抗性、生物防治、植物促生微生物、胁迫 priming 和病害综合管理，同时讨论了这些策略在田间条件下的局限性。精准农业、遥感、人工智能辅助病害预测和多组学方法等新兴技术被重点介绍为改善早期诊断、风险预测和气候韧性病害管理的有前景的工具。通过整合植物生理学、分子生物学和可持续作物保护方面的进展，本文为理解变化环境条件下菜豆壳球孢的致病机制提供了综合框架，并确定了提高作物韧性和保障全球粮食安全的关键研究优先方向。