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編者按

　　5年來(lái)，研究人員采集了2500余份土壤樣本，通過(guò)近緣種群大批量篩選，終于獲得了玉米孢囊線蟲(chóng)的特異RAPD片段，進(jìn)而設(shè)計(jì)出SCAR-PCR檢測(cè)引物，建立了一套快速、準(zhǔn)確、穩(wěn)定的玉米孢囊線蟲(chóng)檢測(cè)技術(shù)體系，為玉米孢囊線蟲(chóng)的檢測(cè)和防治提供了有力技術(shù)支持。

　　日前，記者從河南農(nóng)業(yè)大學(xué)了解到，該校蔣士君、崔江寬研究團(tuán)隊(duì)聯(lián)合河南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)術(shù)副校長(zhǎng)、省部共建小麥玉米作物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任湯繼華教授系統(tǒng)開(kāi)展了河南玉米作物線蟲(chóng)危害損失和監(jiān)測(cè)預(yù)警的相關(guān)研究，取得了重要進(jìn)展。

在我國(guó)多地發(fā)現(xiàn)，分布密集、繁殖力驚人

玉米是我國(guó)第一大糧食作物，常年播種面積在6.5億畝左右，在糧、果、飼料和工業(yè)等方面的多元用途，使其在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中占有重要地位。河南省地處黃淮海平原，是全國(guó)四大玉米主產(chǎn)區(qū)之一，河南玉米產(chǎn)量的變化對(duì)國(guó)家糧食安全有著舉足輕重的作用。玉米孢囊線蟲(chóng)是玉米的重要新發(fā)病害，主要危害玉米根部，會(huì)導(dǎo)致玉米根系發(fā)育不良、扭曲畸形，阻礙植株的正常生長(zhǎng)和發(fā)育，造成玉米產(chǎn)量和品質(zhì)下降。玉米孢囊線蟲(chóng)并非只侵害玉米這一種作物，它主要寄生在禾本科作物和雜草上，同時(shí)還可侵染茄科蔬菜和扁桃樹(shù)、無(wú)花果等。自1971年印度拉賈斯坦邦首次發(fā)現(xiàn)玉米孢囊線蟲(chóng)以來(lái)，目前在巴基斯坦、埃及、泰國(guó)、尼泊爾、葡萄牙、美國(guó)、希臘、阿富汗以及我國(guó)廣西等地均有報(bào)道。

在我國(guó)，玉米孢囊線蟲(chóng)最早于2015—2016年在廣西壯族自治區(qū)來(lái)賓市玉米田被發(fā)現(xiàn)。2017年，河南農(nóng)業(yè)大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)在河南省禹州市玉米田發(fā)現(xiàn)玉米孢囊線蟲(chóng)，調(diào)研發(fā)現(xiàn)，這些玉米孢囊線蟲(chóng)分布比較密集，繁殖力驚人。隨后，研究團(tuán)隊(duì)在河南省鄭州市滎陽(yáng)、濮陽(yáng)市清豐縣韓村鎮(zhèn)、許昌市長(zhǎng)葛市董村鎮(zhèn)和禹州市范坡鎮(zhèn)檢測(cè)點(diǎn)再次發(fā)現(xiàn)玉米孢囊線蟲(chóng)。“科研數(shù)據(jù)表明，當(dāng)每毫升砂壤土里有5—6條玉米孢囊線蟲(chóng)J2幼蟲(chóng)時(shí)，便可造成玉米總產(chǎn)量下降21%—29%?！贝藿瓕捳f(shuō)，研究數(shù)據(jù)顯示，河南省許昌市長(zhǎng)葛市董村鎮(zhèn)、禹州市范坡鎮(zhèn)和濮陽(yáng)市清豐縣韓村鎮(zhèn)地區(qū)的玉米孢囊線蟲(chóng)土壤中卵含量分別達(dá)到23.0粒/毫升、54.2粒/毫升和6.8粒/毫升，均已超出玉米孢囊線蟲(chóng)卵量的危害經(jīng)濟(jì)閾值。“學(xué)界之前普遍認(rèn)為，玉米孢囊線蟲(chóng)主要分布在熱帶地區(qū)，而我們經(jīng)過(guò)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，我國(guó)黃淮海平原等溫帶地區(qū)也極可能是玉米孢囊線蟲(chóng)的重災(zāi)區(qū)。同時(shí)，研究人員通過(guò)室內(nèi)接種發(fā)現(xiàn)，玉米孢囊線蟲(chóng)可以侵染小麥、水稻、大麥、谷子和高粱等多種禾本科作物，并完成其生活史?！贝藿瓕捀嬖V記者。

為探究河南省主要禾谷類(lèi)作物的孢囊線蟲(chóng)發(fā)生分布，明確不同作物孢囊線蟲(chóng)的為害情況，團(tuán)隊(duì)于2017—2021年對(duì)河南省18個(gè)市50個(gè)縣（區(qū)）的小麥、玉米和水稻作物的孢囊線蟲(chóng)種類(lèi)和發(fā)生分布進(jìn)行了系統(tǒng)取樣調(diào)查。該研究共采集全省土壤樣品308份，其中224份樣品檢測(cè)到孢囊，孢囊檢出率為72.7%，覆蓋了調(diào)查地區(qū)的92.0%。

研發(fā)高效檢測(cè)體系，摸清蟲(chóng)害分布情況

為監(jiān)測(cè)玉米孢囊線蟲(chóng)在我國(guó)的擴(kuò)散，防止其對(duì)玉米造成嚴(yán)重的減產(chǎn)損失，開(kāi)發(fā)一套玉米孢囊線蟲(chóng)快速分子檢測(cè)技術(shù)體系迫在眉睫?！霸谖覈?guó)，玉米孢囊線蟲(chóng)是一個(gè)近幾年才被發(fā)現(xiàn)的‘新物種’，我們是憑借經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)識(shí)別到它的。但其他科研人員不了解，不容易識(shí)別出這種病原物的危害，我們想通過(guò)研發(fā)玉米孢囊線蟲(chóng)檢測(cè)‘試劑盒’，讓科研機(jī)構(gòu)、農(nóng)業(yè)技術(shù)員和檢測(cè)人員等能夠簡(jiǎn)單、快速地識(shí)別它，有針對(duì)性地進(jìn)行防治。”崔江寬說(shuō)。檢測(cè)技術(shù)的研發(fā)需要大量樣本作為支撐。5年來(lái)，崔江寬跑遍了河南省及周邊省市，采集了2500余份土壤樣本，通過(guò)近緣種群大批量篩選，獲得了玉米孢囊線蟲(chóng)的特異RAPD片段，進(jìn)而設(shè)計(jì)出SCAR-PCR檢測(cè)引物，建立了一套快速、準(zhǔn)確、穩(wěn)定的玉米孢囊線蟲(chóng)檢測(cè)技術(shù)體系，為玉米孢囊線蟲(chóng)的檢測(cè)和防治提供了有力技術(shù)支持。

據(jù)介紹，該檢測(cè)體系既避免了孢囊線蟲(chóng)ITS區(qū)異質(zhì)現(xiàn)象而導(dǎo)致RFLP酶切圖譜的差異，也彌補(bǔ)了RAPD技術(shù)的重復(fù)性差、結(jié)果不穩(wěn)定的缺點(diǎn)，能夠快速將玉米孢囊線蟲(chóng)從禾谷孢囊線蟲(chóng)、菲利普孢囊線蟲(chóng)、大豆孢囊線蟲(chóng)、旱稻孢囊線蟲(chóng)和甜菜孢囊線蟲(chóng)種群中區(qū)分開(kāi)，極大地提高了檢測(cè)效率，可用來(lái)對(duì)玉米孢囊線蟲(chóng)的傳播、擴(kuò)散進(jìn)行監(jiān)測(cè)預(yù)警。相關(guān)研究成果已申請(qǐng)國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利，并獲得授權(quán)。玉米線蟲(chóng)對(duì)玉米危害嚴(yán)重，常與多種其他病原微生物復(fù)合侵染，引起多種玉米土傳病害的發(fā)生。然而玉米線蟲(chóng)，尤其是玉米孢囊線蟲(chóng)研究人員稀缺，制約著玉米線蟲(chóng)的監(jiān)測(cè)和防治?！澳壳拔覀冞@項(xiàng)研究成果系統(tǒng)普查了河南及周邊省市地區(qū)玉米線蟲(chóng)的發(fā)生種類(lèi)和危害情況，首次明確了玉米孢囊線蟲(chóng)的潛在威脅。此外，我們研發(fā)的微量檢測(cè)技術(shù)可以在土壤中線蟲(chóng)密度非常低的情況下完成，對(duì)玉米孢囊線蟲(chóng)的早發(fā)現(xiàn)、早預(yù)警具有非常重要的實(shí)用價(jià)值?！睖^華告訴記者，“未來(lái)，我們將集中重要科研力量，完成我國(guó)玉米孢囊線蟲(chóng)基因組學(xué)、轉(zhuǎn)錄組學(xué)、蛋白組學(xué)和代謝組學(xué)的相關(guān)研究，系統(tǒng)解析玉米孢囊線蟲(chóng)的侵染發(fā)病機(jī)制。同時(shí)，我們將深入開(kāi)展玉米抗線蟲(chóng)和抗病育種的相關(guān)工作，早謀劃、早著手，為我國(guó)玉米抗病、育種等貢獻(xiàn)一份力量。”

統(tǒng)籌鄧振營(yíng)　周紅飛

監(jiān)制陳　璽　李洪振

責(zé)任編輯張志琦科技日?qǐng)?bào)

校對(duì)李雨芯　胡馨月

編輯王慧潔　張清妍

防治玉米孢囊線蟲(chóng)，我們?cè)谛袆?dòng)！