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《陕西日报》小麦条锈菌疯狂变异 小檗树叶是“帮凶” ——西农大康振生团队破解小麦条锈菌变异世纪谜团

 《陕西日报》 2017年5月16日 15版

  小麦条锈菌为何频繁变异?为何总是首先在我国西北地区发生变异?今年5月,随着西北农林科技大学植保学院康振生教授团队的一项研究理论正式发表并应用,这两个困扰世界植物病理学研究的世纪谜团得以成功破解。

  5月12日,记者从西北农林科技大学党委宣传部获悉,植保学院康振生教授团队的一项研究发现证明,小麦条锈菌可以通过在我国西北广泛分布的野生小檗树叶上完成有性生殖。同时还证明,这种有性生殖也是小麦条锈菌发生变异的主要途径。这项理论研究成果已于2016年7月在国际顶级期刊《植物病理学年评》上发表,今年5月6日,经过在宝鸡市陈仓区和眉县进行的现场对比显示,基于这一理论的防控应用已经初见成效。

  小麦条锈病是一种通过空气传播的低温真菌病害,是世界小麦生产的主要公敌之一,常会造成小麦减产10%到30%,严重时甚至会导致小麦绝产。国际上科学家们长期研究认为,这种病害主要是真菌在小麦生长体之间进行无性繁殖的结果。因而,国际上对小麦条锈病的主要防治措施,就是培育能抵抗病害的小麦品种。

  可是在实践中,小麦育种专家们辛辛苦苦十多年培育出来的小麦新品种,在种植短短数年内便“丧失”抗性,沦为染病品种。有的甚至还没有出圃,便丧失抗性,育种研究往往追不上小麦条锈菌的变异步伐。小麦条锈菌的高频疯狂变异,已经成为育种专家和植物病理学专家面临的最大挑战之一。

  1982年,康振生接过老一辈科学家的重担,带领团队在陕、甘、青、川等地进行了长达30年的田间跟踪调查研究,最终找到“真凶”。原来,麦垛中小麦残体上的条锈菌冬孢子在春季遇雨水复活,飘飞到附近的野生灌木小檗叶上“生儿育女”,产生的新一代病菌再飘飞到旁边的麦田里,碧绿的麦叶随之锈蚀染病“黄袍加身”。就这样,新变异的小麦条锈菌从西部地区迅速传染、扩大、东移至我国小麦主产区——黄淮麦区。在小檗树叶这一“温床”上,小麦条锈菌不断变异,小麦条锈病年年由西北地区爆发,周而复始的为非作歹。

  正是基于对这一致病现象的深刻研究,康振生教授团队发现,切断条锈菌有性生殖的发生是延缓条锈菌毒性变异频率、延长小麦抗条锈病品种使用年限的关键环节。通过近10年的努力,团队研发出了“铲、遮、喷”三字法小檗-小麦条锈病防控关键技术。即铲除麦田边10米范围小檗、遮盖感病小檗周围的麦垛、对麦田周围小檗实时喷施化学杀真菌剂,通过三道防线阻断条锈菌的有性生殖,减少病菌变异,阻止越夏易变区菌源向东部麦区的传播,为保证全国小麦生产安全提供保障。

  5月6日,陕西宝鸡地区的小麦正值扬花季,漫山遍野的小檗也在蓬勃生长中。中国工程院院士朱有勇、吴孔明、陈剑平、宋宝安等国内知名学者专家和陕西、甘肃、四川、湖北等省市研究所和植保站专家共百余人,先后在宝鸡市陈仓区和眉县考察了小檗野生环境、小麦条锈菌寄生状态、小麦染病及相关防治措施。

  专家们经过现场观摩、对照考察、听取报告、质疑讨论,一致认为康振生教授团队在小麦条锈菌有性生殖及其控制方面的研究,引领了世界小麦条锈病研究的新方向。中国工程院院士朱有勇表示,这一研究的成功是划时代的突破性发现,对小麦条锈病的防治具有里程碑式意义。

  原文链接:http://esb.sxdaily.com.cn/sxrb/20170516/html/page_14_content_001.htm