科研人員在為觀察線蟲(chóng)做準(zhǔn)備工作。

科研人員在整理從試驗(yàn)田采集來(lái)的土壤樣本。

　　植物線蟲(chóng)是導(dǎo)致植物病害的四大病原之一，危害幾乎所有的糧食和經(jīng)濟(jì)作物。它們種類(lèi)繁多、寄主廣泛、防治困難，每年會(huì)對(duì)陜西的糧食、蔬菜、水果、中藥材等農(nóng)業(yè)支柱產(chǎn)業(yè)造成嚴(yán)重?fù)p失。

　　2020年，陜西成立國(guó)內(nèi)首個(gè)以單個(gè)病原物為研究對(duì)象并建在田間地頭的省級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室——陜西省植物線蟲(chóng)學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。他們的研究如何服務(wù)我省農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，取得了哪些進(jìn)展?日前，記者探訪了陜西省植物線蟲(chóng)學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。

　　搞科研就得啃下“硬骨頭”

　　陜西省生物農(nóng)業(yè)研究所原所長(zhǎng)陳志杰，已經(jīng)帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)從事根結(jié)線蟲(chóng)研究20多年。

　　根結(jié)線蟲(chóng)是一類(lèi)植物寄生性線蟲(chóng)，會(huì)導(dǎo)致作物形成根部“腫瘤”。2000年，陳志杰研究團(tuán)隊(duì)首次在關(guān)中地區(qū)發(fā)現(xiàn)根結(jié)線蟲(chóng)危害設(shè)施蔬菜。在此之前，人們普遍認(rèn)為線蟲(chóng)在北方不能越冬，但令所有人都沒(méi)想到的是，這些線蟲(chóng)不僅很快適應(yīng)了低溫的環(huán)境，在自然條件下成功越冬，還從大棚擴(kuò)散到了大田。

　　2003年4月底的一天，渭南市蒲城縣幾位年輕人找到陳志杰求助。原來(lái)，他們合伙承包了100座大棚種植甜瓜。不管他們?cè)僭趺葱⌒囊硪淼鼐乃藕?，這些甜瓜苗總是中午打蔫、晚上恢復(fù)，不見(jiàn)長(zhǎng)勢(shì)。陳志杰查看后，發(fā)現(xiàn)正是根結(jié)線蟲(chóng)在作祟。陳志杰團(tuán)隊(duì)的研究人員反復(fù)研判，卻仍然束手無(wú)策。

　　“那幾位年輕人癱坐在地上的樣子，深深刺痛了我。我們搞科研，就是為了解決生產(chǎn)中實(shí)實(shí)在在的問(wèn)題，再難也得‘死磕’下去!”陳志杰說(shuō)。也是從那時(shí)起，陳志杰團(tuán)隊(duì)下定決心要啃下防治根結(jié)線蟲(chóng)這個(gè)“硬骨頭”。

　　線蟲(chóng)的研究和防治是世界難題。

　　線蟲(chóng)屬線蟲(chóng)動(dòng)物門(mén)，已知的數(shù)量有50多萬(wàn)種，其種類(lèi)、數(shù)量?jī)H次于昆蟲(chóng)。它們或寄生于動(dòng)植物，或自由生活于土壤、淡水和海水環(huán)境中。僅植物線蟲(chóng)中的根結(jié)線蟲(chóng)就有90多種，還有很多危害植物生長(zhǎng)的線蟲(chóng)種類(lèi)尚未被確定和命名。

　　蟲(chóng)害和病害是危及作物生長(zhǎng)的兩大害。與普通蟲(chóng)害不同的是，線蟲(chóng)幾乎肉眼不可見(jiàn)，它們往往導(dǎo)致作物打蔫、發(fā)黃，在癥狀上與病害很難區(qū)分。同時(shí)，不同種類(lèi)線蟲(chóng)對(duì)相同作物、同種類(lèi)線蟲(chóng)對(duì)不同種類(lèi)作物所造成的危害癥狀均不同。這也是對(duì)線蟲(chóng)研究少、防治難的一個(gè)重要原因。

　　“線蟲(chóng)生命力強(qiáng)、繁殖快。一條單體線蟲(chóng)可以產(chǎn)100只到200只卵囊，一只卵囊有二三百個(gè)卵，平均二三十天就可以繁殖一代。線蟲(chóng)一旦到一個(gè)地方‘定居’，想要根除會(huì)特別難。” 陳志杰介紹，“線蟲(chóng)自身難以移動(dòng)是它們的一大特點(diǎn)。因此，線蟲(chóng)的防治應(yīng)該以預(yù)防為主，盡量減少人為因素帶來(lái)的傳播。”

　　20多年來(lái)，陳志杰團(tuán)隊(duì)找到了設(shè)施條件下不用化學(xué)農(nóng)藥防治該類(lèi)病蟲(chóng)害的方法，并初步建立了針對(duì)日光溫室根結(jié)線蟲(chóng)的有效防控體系。

　　把實(shí)驗(yàn)室建在田間地頭

　　然而，現(xiàn)有的研究成果和技術(shù)手段還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。

　　隨著氣候變暖，線蟲(chóng)對(duì)作物的危害越來(lái)越嚴(yán)重。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，在全世界范圍內(nèi)，線蟲(chóng)每年造成經(jīng)濟(jì)作物的損失在1500億元以上，造成糧食減產(chǎn)12%以上。同時(shí)，線蟲(chóng)病害的發(fā)生面積還在不斷擴(kuò)大。

　　有專(zhuān)家指出，植物線蟲(chóng)病害未來(lái)將會(huì)成為中國(guó)農(nóng)業(yè)的第一大病害。隨著農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，設(shè)施蔬菜、特色水果、道地中藥材等成為帶動(dòng)我省農(nóng)業(yè)增效、農(nóng)民增收、鄉(xiāng)村振興的重要產(chǎn)業(yè)，植物有害線蟲(chóng)因其種類(lèi)繁多、寄主廣泛、發(fā)病隱蔽、防治困難等特征，也已成為制約陜西省乃至我國(guó)農(nóng)業(yè)進(jìn)一步發(fā)展的重要病原物。

　　“我們對(duì)線蟲(chóng)的認(rèn)識(shí)和研究還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，迫切需要從基礎(chǔ)理論研究著手，全面認(rèn)識(shí)它們的特性、機(jī)理，然后從農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的現(xiàn)實(shí)出發(fā)，構(gòu)建科學(xué)的防控體系。”陳志杰說(shuō)。

　　在科學(xué)研究中，植物線蟲(chóng)是名副其實(shí)的“冷門(mén)”。與國(guó)內(nèi)其他省份相比，陜西線蟲(chóng)研究基礎(chǔ)也較為薄弱。著眼制約現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展中的植物線蟲(chóng)病害這一重要瓶頸問(wèn)題，2020年10月30日，陜西省植物線蟲(chóng)學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在渭南市大荔縣馮村鎮(zhèn)的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū)揭牌成立。

　　“陜西省植物線蟲(chóng)學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室將圍繞線蟲(chóng)生物學(xué)與適應(yīng)性、線蟲(chóng)與植物互作機(jī)理、線蟲(chóng)防控關(guān)鍵技術(shù)等方向展開(kāi)深入研究，為防控植物線蟲(chóng)病害發(fā)生進(jìn)行理論指導(dǎo)，并提出相應(yīng)防治技術(shù)策略。”陜西省植物線蟲(chóng)學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任李英梅說(shuō)，“我們希望能通過(guò)幾年甚至幾十年的努力，提升植物線蟲(chóng)研究和防治水平，并帶動(dòng)相關(guān)高校、科研院所及企業(yè)建成陜西省植物有害線蟲(chóng)研究領(lǐng)域的產(chǎn)學(xué)研科技成果高效轉(zhuǎn)化與合作平臺(tái)，為‘一帶一路’農(nóng)產(chǎn)品貿(mào)易安全提供技術(shù)支持。”

　　“國(guó)內(nèi)首個(gè)以單個(gè)病原物為研究對(duì)象并建在田間地頭的省級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”，正體現(xiàn)了該重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室“面向?qū)W科前沿、立足實(shí)際需求”的顯著特色。面向?qū)W科前沿，該重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在組建時(shí)就成立了以中國(guó)工程院院士、植物病理學(xué)專(zhuān)家康振生為主任的學(xué)術(shù)委員會(huì)。學(xué)術(shù)委員會(huì)成員涵蓋了植物病理學(xué)、線蟲(chóng)分類(lèi)、植物保護(hù)、微生物、有害生物防控等領(lǐng)域的專(zhuān)家。該重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室還專(zhuān)門(mén)聘請(qǐng)中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所彭德良研究員擔(dān)任主任。20世紀(jì)80年代至今，彭德良一直從事植物線蟲(chóng)病害研究，在基礎(chǔ)研究和線蟲(chóng)病害防控中均取得了顯著的成就。

　　同時(shí)，該重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室擁有幾十畝面積的試驗(yàn)地，是很多高校院所不具備的，為病蟲(chóng)害的發(fā)生規(guī)律研究提供了非常好的條件。“事實(shí)上，大荔的基地只是我們科研場(chǎng)所的一部分。立足實(shí)際需求，充分了解區(qū)域線蟲(chóng)分布、發(fā)生種類(lèi)，解決農(nóng)業(yè)生產(chǎn)問(wèn)題，是我們的使命擔(dān)當(dāng)。整個(gè)陜西省的田間地頭都是我們的試驗(yàn)田!”李英梅介紹，該重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室30多名成員，平均每年待在田間地頭的時(shí)間超過(guò)半年以上，足跡遍布三秦大地。

　　從源頭尋找解決方案

　　作為省級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西省植物線蟲(chóng)學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的重要使命是解決制約產(chǎn)業(yè)發(fā)展的共性問(wèn)題，為陜西現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展保駕護(hù)航。

　　摸清“家底”是第一步。在前期研究的基礎(chǔ)上，該重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室團(tuán)隊(duì)實(shí)地開(kāi)展細(xì)致調(diào)查，初步掌握了線蟲(chóng)對(duì)獼猴桃和中藥材的危害情況，并制訂了相應(yīng)的系統(tǒng)化防治措施。

　　獼猴桃產(chǎn)業(yè)是陜西繼蘋(píng)果產(chǎn)業(yè)之后又一個(gè)獨(dú)具特色和國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的水果產(chǎn)業(yè)，也是陜西省“3+X”工程中特色產(chǎn)業(yè)的重要組成部分。經(jīng)過(guò)多年的連續(xù)監(jiān)測(cè)，陜西省生物農(nóng)業(yè)研究所科研團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，根結(jié)線蟲(chóng)已經(jīng)成為近10年對(duì)獼猴桃危害日益嚴(yán)重的土傳病害。加之獼猴桃“東擴(kuò)南移”計(jì)劃的實(shí)施，帶蟲(chóng)苗木的遠(yuǎn)距離調(diào)運(yùn)日益頻繁，根結(jié)線蟲(chóng)隨著苗木擴(kuò)散到了各個(gè)種植區(qū)?，F(xiàn)在，根結(jié)線蟲(chóng)的危害已經(jīng)成為獼猴桃產(chǎn)業(yè)發(fā)展急待解決的難題。

　　秦嶺南麓是我國(guó)西北地區(qū)中藥材最佳適生區(qū)和理想的藥源基地，也是我國(guó)重要的中藥材種植區(qū)。隨著中藥材種植規(guī)模不斷擴(kuò)大和種植年限的延長(zhǎng)，病蟲(chóng)害已經(jīng)成為嚴(yán)重影響藥用植物產(chǎn)量和品質(zhì)、制約產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要問(wèn)題。“2021年，我們調(diào)查了商洛市、漢中市、安康市等中藥材種植區(qū)病害發(fā)生情況。在實(shí)際生產(chǎn)中，大家對(duì)病害種類(lèi)識(shí)別存在盲目性，不能清楚區(qū)分根腐病與根結(jié)線蟲(chóng)。經(jīng)過(guò)調(diào)查鑒定，我們發(fā)現(xiàn)這些病害都是根結(jié)線蟲(chóng)導(dǎo)致，且以多年生中藥材表現(xiàn)最為嚴(yán)重。”陳志杰介紹。

　　蔬菜、馬鈴薯、甘薯……團(tuán)隊(duì)成員還在繼續(xù)調(diào)研、鑒定，尋找解決方案。

　　“我們的首要任務(wù)就是摸清陜西植物有害線蟲(chóng)種類(lèi)、分布區(qū)域、危害程度、寄主范圍、傳播途徑、生長(zhǎng)發(fā)育及繁育過(guò)程等基本生物學(xué)特征，建立陜西省植物有害線蟲(chóng)數(shù)據(jù)庫(kù)，為制訂防治策略和方案奠定基礎(chǔ)。”李英梅介紹。

　　“通過(guò)調(diào)查研究，我們掌握了大量數(shù)據(jù)。我們希望能在實(shí)驗(yàn)室分離出抗病基因，與種業(yè)企業(yè)合作，繁育出抗病毒的種苗，從源頭上對(duì)根結(jié)線蟲(chóng)進(jìn)行防治。”李英梅說(shuō)。

　　“線蟲(chóng)是生物界的一大類(lèi)，目前還存在很多懸而未解的科學(xué)問(wèn)題。作為省級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西省植物線蟲(chóng)學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室將針對(duì)這一領(lǐng)域的世界前沿問(wèn)題，進(jìn)行深入研究，最終為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展、鄉(xiāng)村振興提供科技支撐。”康振生表示。

　　記者張梅文/圖