小麥赤霉病是世界各國麥區廣泛發生的毀滅性病害，在我國黃淮麥區以及長江中下游麥區發生最為嚴重。近年來，受耕作制度變革、全球氣候變化等因素影響，小麥赤霉病呈現頻發、重發趨勢且發生區域逐漸向北向西蔓延。赤霉病不僅能夠造成減產，更為嚴重的是其病原菌能夠產生多種真菌毒素，危害人畜健康。
小麥赤霉病是由多種鐮孢菌引起的病害。但是，單個發病麥穗上鐮孢菌的多樣性及其與毒素積累間的關系，目前尚未得到解析。西北農林科技大學植物保護學院作物病蟲害監測與治理團隊給出了答案，相關研究成果近期在線發表于《分子生態學》上。
該團隊通過基因組比較分析找到鐮孢菌種間特異性的DNA（脫氧核糖核酸）區段，構建了鐮孢菌種水平上的DNA條形編碼技術，配合高通量測序，分析了我國8個省份26個地區中578個發病麥穗上鐮孢菌種群的多樣性。在此基礎上，他們進一步分析發現：一是亞洲鐮孢菌和禾谷鐮孢菌是我國麥區中赤霉病發生的兩種主要病原菌，并分別分布在秦嶺-淮河的南北；二是兩種鐮孢菌的相對豐度按地理位置均出現梯度型分布；三是我國大部分地區的發病麥穗上含有多種鐮孢菌，最多的達到13種，但是以1種鐮孢菌為主且相對豐度超過50%。
“我們還研究發現，隨著發病麥穗上鐮孢菌種類的多樣性增加，嘔吐毒素、玉米赤霉烯酮毒素等含量顯著降低，但雪腐鐮孢菌烯醇毒素含量明顯增加。病穗上鐮孢菌的多樣性對不同毒素的積累具有顯著性的影響。”研究論文的通訊作者、該團隊負責人胡小平教授補充闡述說明。
小麥赤霉病研究領域的相關專家認為，該項研究結果為小麥赤霉病的防治，特別是生物防治奠定了理論基礎。
據介紹，團隊負責人胡小平教授為該研究論文的通訊作者，西北農林科技大學植物保護學院王強為論文第一作者；碩士研究生宋瑞、西北農林科技大學生命科學學院副教授范三紅以及美國奧本大學教授杰弗里·科爾曼和英國國家農業研究所教授徐向明也參與了本項工作。