本报讯 近日，科学家使用高速摄像机拍摄了真菌孢子的散播过程，揭示了健康植物是如何通过叶片被病原体孢子感染的。相关论文发表于《科学进展》。
一种对植物尤为有害的致病真菌——锈菌，在繁殖阶段释放出的微小孢子能在空气中传播数千公里，甚至实现跨洲传播，但传播机制尚不清楚。
美国康奈尔大学研究团队开发出一个模拟雨滴、树叶和颗粒之间相互作用的人工系统。他们使用微型中空玻璃颗粒模拟真实的孢子，然后对液滴动量、叶片振动和叶片表面流通量之间的线性耦合进行建模，利用研究海洋环流和大气环流等大尺度地球物理现象的方法，将气流规模缩小了几个数量级，以预测小麦叶片周围空气中产生的旋涡。
研究发现，雨滴落在感染锈病的小麦叶片会使后者颤动并产生微小的空气旋涡，将孢子四处传播，感染健康植物。这一过程就像人类咳嗽或打喷嚏传播病毒一样。“这有点像空气中的小型‘龙卷风’。”论文作者之一、康奈尔大学生物物理学家Sunghwan Jung说。
研究人员表示，孢子这种空气传播的特性使其能轻易扩散，而人类至今无法阻断。虽然目前还没有找到彻底解决植物传染病的方法，但如果控制植物叶片表面涡流结构的形成，就有可能开发出更有效的阻断策略，减少孢子向其他植物传播。（陈欢欢）
相关论文信息：
https://doi.org/10.1126/sciadv.adj8092