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氣候變遷造成小麥更容易感染疾病


在赫特福德大學(University of Hertfordshire)的研究團隊,建立了一個運用氣候來預測小麥的鐮刀菌枯萎病(fusarium ear blight)發生率的模型;結果發現,由於全球暖化,使得小麥提早開花,也使得麥穗暴露在溫暖與潮濕的氣候中的時間更多、更容易染上鐮刀菌枯萎病(1)。

鐮刀菌枯萎病(fusarium ear blight)的病原是Fusarium這一屬的真菌(2),主要感染小麥、燕麥等穀物;感染的植物穀粒會萎縮,產量降低。更糟糕的是,由於Fusarium本身會分泌如vomitoxin這類的黴菌毒素(mycotoxin),雖然不如黃麴毒素(aflatoxin)具有致癌性,但是吃了被vomitoxin污染的食物以後,會產生嘔吐、厭食的症狀,嚴重甚至會損害肝功能(3),因此受到鐮刀菌黴菌毒素污染的穀物也不適合人畜食用。

罹患鐮刀菌枯萎病的麥穗(右)
圖片來源:維基百科
vomitoxin. 一種環氧半萜類化合物(epoxy-sesquiterpene)
圖片來源:維基百科

研究團隊收集了2001-2010年從安徽到湖北的資料,包括病害流行狀況、小麥開花的日期以及相關氣候數據。他們的分析發現,在小麥開花前三到二週的溫暖氣候,以及開花後30天內的降雨日數,與鐮刀菌枯萎病的流行狀況成正比(4)。發表於2011年的另一個團隊的研究(使用英國的數據)也有相同的結論(5)。

由於鐮刀菌枯萎病嚴重時可感染60%的麥粒,在美國也曾造成數十億美元的損失;在眼前還有十億人吃不飽的地球上,日益加劇的暖化可使鐮刀菌枯萎病加速擴散,可預見的,未來糧食不足的狀況會更加嚴重。

參考資料:

1. Science Daily. 2014/2/26. Climate change puts wheat crops at risk of disease
2. Wikipedia. 2013/8/11. Fusarium ear blight.
3. Wikipedia. 2013/10/2. Vomitoxin.
4. X. Zhang, J. Halder, R.P. White, D.J. Hughes, Z. Ye, C. Wang, R. Xu, B. Gan, B.D.L. Fitt. Climate change increases risk of fusarium ear blight on wheat incentral China. Annals of Applied Biology, 2014; DOI: 10.1111/aab.12107
5. Madgwick J.W., West J.S., White R.P., Semenov M.A., Townsend J.A., Turner J.A., Fitt B.D.L. (2011) Impacts of climate change on wheat anthesis and fusarium ear blight in the UK. European Journal of Plant Pathology, 129, 117–131.

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