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小麥條銹菌瘋狂變異 小檗樹葉是“幫兇”
——農林科大康振生團隊破解小麥條銹菌變異世紀謎團
2017-05-17 09:15

陜西日報記者 鄭棟 通訊員 靳軍

小麥條銹菌為何頻繁變異?為何總是首先在我國西北地區發生變異?今年5月,隨著西北農林科技大學植保學院康振生教授團隊的一項研究理論正式發表并應用,這兩個困擾世界植物病理學研究的世紀謎團得以成功破解。

5月12日,記者從西北農林科技大學黨委宣傳部獲悉,植保學院康振生教授團隊的一項研究發現證明,小麥條銹菌可以通過在我國西北廣泛分布的野生小檗樹葉上完成有性生殖。同時還證明,這種有性生殖也是小麥條銹菌發生變異的主要途徑。這項理論研究成果已于2016年7月在國際頂級期刊《植物病理學年評》上發表,今年5月6日,經過在寶雞市陳倉區和眉縣進行的現場對比顯示,基于這一理論的防控應用已經初見成效。

小麥條銹病是一種通過空氣傳播的低溫真菌病害,是世界小麥生產的主要公敵之一,常會造成小麥減產10%到30%,嚴重時甚至會導致小麥絕產。國際上科學家們長期研究認為,這種病害主要是真菌在小麥生長體之間進行無性繁殖的結果。因而,國際上對小麥條銹病的主要防治措施,就是培育能抵抗病害的小麥品種。

可是在實踐中,小麥育種專家們辛辛苦苦十多年培育出來的小麥新品種,在種植短短數年內便“喪失”抗性,淪為染病品種。有的甚至還沒有出圃,便喪失抗性,育種研究往往追不上小麥條銹菌的變異步伐。小麥條銹菌的高頻瘋狂變異,已經成為育種專家和植物病理學專家面臨的最大挑戰之一。

1982年,康振生接過老一輩科學家的重擔,帶領團隊在陜、甘、青、川等地進行了長達30年的田間跟蹤調查研究,最終找到“真兇”。原來,麥垛中小麥殘體上的條銹菌冬孢子在春季遇雨水復活,飄飛到附近的野生灌木小檗樹葉上“生兒育女”,產生的新一代病菌再飄飛到旁邊的麥田里,碧綠的麥葉隨之銹蝕染病“黃袍加身”。就這樣,新變異的小麥條銹菌從西部地區迅速傳染、擴大、東移至我國小麥主產區——黃淮麥區。在小檗樹葉這一“溫床”上,小麥條銹菌不斷變異,小麥條銹病年年由西北地區爆發,周而復始的為非作歹。

正是基于對這一致病現象的深刻研究,康振生教授團隊發現,切斷條銹菌有性生殖的發生是延緩條銹菌毒性變異頻率、延長小麥抗條銹病品種使用年限的關鍵環節。通過近10年的努力,團隊研發出了“鏟、遮、噴”三字法小檗-小麥條銹病防控關鍵技術。即鏟除麥田邊10米范圍小檗、遮蓋感病小檗周圍的麥垛、對麥田周圍小檗實時噴施化學殺真菌劑,通過三道防線阻斷條銹菌的有性生殖,減少病菌變異,阻止越夏易變區菌源向東部麥區的傳播,為保證全國小麥生產安全提供保障。

5月6日,寶雞地區的小麥正值揚花季,漫山遍野的小檗也在蓬勃生長中。中國工程院院士朱有勇、吳孔明、陳劍平、宋寶安等國內知名學者專家和陜西、甘肅、四川、湖北等省市研究所和植保站專家共百余人,先后在寶雞市陳倉區和眉縣考察了小檗野生環境、小麥條銹菌寄生狀態、小麥染病及相關防治措施。

專家們經過現場觀摩、對照考察、聽取報告、質疑討論,一致認為康振生教授團隊在小麥條銹菌有性生殖及其控制方面的研究,引領了世界小麥條銹病研究的新方向。中國工程院院士朱有勇表示,這一研究的成功是劃時代的突破性發現,對小麥條銹病的防治具有里程碑式意義。


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