坚持分区防控,降低“小麦癌症”危害
这些发现回答了三个关键问题:越夏区为什么被称为“病窝子”?为什么新小种不断产生?为什么抗病品种总是在这里率先丧失抗性?答案指向同一个源头——小檗是条锈菌有性生殖发生的场所。病原菌在这里通过杂交、基因重组不断产生新小种。
搞清楚机制之后,我们提出了一系列针对性措施。其中最直接的方法是“有性阻滞”。我们把麦草垛用塑料布捂好,冬孢子就飞不出去,没法侵染小檗,有性生殖也就没法发生。结构调整也是一个关键方法,在越夏区少种小麦、多种果树蔬菜,从源头上压缩菌源。同时在不同麦区合理布局不同的抗病基因,形成生物屏障。这些技术后来在全国得到推广应用。
需要强调的是,发现小檗的角色后,我们从未想过将其“赶尽杀绝”。病害也是一种生命,在自然进化中自有其存在的道理。我们不应仅从人类利益出发试图消灭某个物种。我们的目标是把条锈菌控制在危害水平以下,即产量损失不超过3%,实现生态平衡。这才是可持续、绿色、生态友好的防控之道。
记者:去年您的团队联合多家单位绘制出全球首张小麦抗条锈病基因全景图谱。这张图谱解决了哪些育种难题?
康振生:过去育种家是“瞎子摸象”。我们不知道小麦基因组里有多少抗病基因,也不知道它们位于哪条染色体上、相互之间如何配合。这张图谱正是为了解决这个“看不见”的问题而生的。这张图谱涵盖431个遗传位点,将抗病基因在染色体上的位置一一标注,相当于为育种工作者提供了“基因导航图”。
有了这张图,育种工作者能够精准判断哪些抗病基因组合在一起是最佳方案,从而进行分子设计育种。目前,3个突破性抗病基因的应用价值已被成功验证:Yr5x基因对当前流行的强毒菌株表现出显著抗性;Yr6/Pm1基因首次实现了条锈病与白粉病的双重防控;YrKB基因则同时抵御条锈病和叶锈病,并首次实现抗病性与产量的协同提升。
这些抗病基因已经通过标记技术设计到基因芯片上,正在指导抗病品种选育,平台转化收益达2000万元。不久后,带有新基因的品种将应用于生产。这张图谱破解了困扰学界百年的抗病基因布局难题,有望将品种抗病寿命从3到5年延长到10年以上。
记者:几十年来,您走遍陕甘青等小麦主产区。如今的田间发生了哪些变化?
康振生:20多年前我们提出在越夏区少种小麦、多种果树蔬菜,当时还只是一个设想。今天再去看,小麦面积已经压低了将近50%,老百姓种马铃薯、种油菜、种蔬菜,比种小麦收入高,还能减少病害。整个农业生态结构变了,条锈病的越夏和传播被人为“切断”了一大截。更让我欣慰的是,这种变化是可持续的。老百姓不用年年跟病害“死磕”,收入增加了,形成了一种良性循环。病虫害防控不再是单纯的“治”,而是融入了产业升级和生态改善的大盘子。
记者:中国的条锈病防控技术已推广到全球20多个国家和地区。它在不同生态条件下效果如何?
康振生:每个国家的条锈病发生规律不一样,必须因地制宜。我们采取“授人以渔”的方式,比如对共建“一带一路”国家的来华留学生,我就问他们:你的国家有没有条锈病?病原菌会不会变异?当地有哪些抗原材料?我会建议他们先摸清病害发生规律,再制定适合本国的防控方案。
同时,我们团队也在国外建立合作基地,开展联合研究。这不叫“推广”,叫“共同解决”。中国的条锈病防控经验,证明了我们有能力为全球粮食安全贡献中国智慧、中国方案。
记者:您曾说“只要地里还有病,研究就不能停”。未来您和团队在条锈病防控上的目标是什么?
康振生:我们的目标可以从三个层面来理解。
基础研究层面,进一步深化对抗病基因与病原菌互作机制的认识。基因图谱已经绘就,但很多基因的功能和调控网络仍有待深入,特别是如何让多个抗病基因在同一个品种里协同发挥作用,这是下一步要攻克的难题。
技术应用层面,做两件事:一是更精准的测报预警。每年从越夏区有多少菌源吹出来、落下来多少、能引发多大流行,要从定性走向定量,把测报变成数据驱动的精准决策。二是抗病基因的多样化布局。科学配置不同的抗病基因组合,让病菌“无计可施”。
绿色防控层面,把“绿色”理念贯穿始终。不是靠农药“硬防”,而是通过生态调控、生物屏障、抗病品种合理布局,实现病害的可持续治理。
编辑:HN008