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揭示棉花等作物黄萎病引起落叶的病原

中国农业科学院农产品加工研究所所长戴小枫研究员领衔的有害生物防控创新团队,经过多年研究发现了棉花黄萎病病原——大丽轮枝菌引起植物落叶的分子机制。该项研究将为棉花等经济作物黄萎病(棉花的癌症”)病原的分子流行监测预报、抗病品种选育和新型生防药剂(“克星”)研发提供理论依据。

大丽轮枝菌是一种毁灭性的通过土壤传播的病原真菌,它能破坏植物的水分和养分运输系统,迅速造成植物黄化萎焉枯死,曾与马铃薯晚疫病并列为世界头号检疫对象。上世纪60年代,在美国发现它能使棉花落叶而造成绝产。上世纪80年代,我国在棉花上也发现了引起棉花落叶的大丽轮枝菌菌系,该菌系的快速蔓延直接导致了上世纪90年代至本世纪初黄萎病在我国的大面积爆发,给棉花生产造成重创。

戴小枫研究员介绍,该病菌寄主非常广泛,能感染8600多种植物,包括棉花、马铃薯、茄子、辣椒、莴苣、番茄等重要经济作物,以及牡丹、菊花、金银花等中药材和观赏植物香山红叶(黄栌)等,全球范围内由大丽轮枝菌引起的黄萎病每年造成愈千亿美元的直接经济损失。

近年来,在国家农业科技创新工程的支持下,团队在黄萎病为害机理与抗病分子机理研究等领域,已经从5年前的跟跑欧美到并跑,进而实现目前的领跑。本项研究将为今后开展落叶型病原分子流行监测、抗病品种选育和新型生防药剂研发等提供坚实的理论基础。

据悉,戴小枫团队目前正在牵头组织由国内外14家优势单位发起大丽轮枝菌基因组学研究国际大科学计划,未来有望从全基因组学、代谢组学与合成生物学角度,较为系统地阐明全球黄萎病病原起源、群体结构及遗传演化等困扰国际学术界长达百年的重要科学问题。

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