甘蔗是全球最重要的糖料和能源作物之一。福建農(nóng)林大學是我國甘蔗人才培養(yǎng)、科學研究和成果孵化的重要基地，出版了國內(nèi)第一本《甘蔗栽培學》專著，培養(yǎng)了新中國第一位從事甘蔗科學研究的博士，獲得了國內(nèi)糖料界唯一的國家科技進步獎一等獎，在全球首次破譯甘蔗基因組，于2014年獲批組建國家甘蔗工程技術(shù)研究中心。早在上世紀60年代，學校就率先開展甘蔗植保領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究，在甘蔗病蟲害致災機理和抗性機制的基礎(chǔ)研究處于國內(nèi)外領(lǐng)先優(yōu)勢，持續(xù)攻克甘蔗病蟲害防控的關(guān)鍵難題；2024年農(nóng)林生物安全全國重點實驗室組建后，又把開展甘蔗重大病蟲害防控研究擺在重要位置，持續(xù)用科技創(chuàng)新守護這份“甜蜜事業(yè)”。

解碼生命：破解甘蔗病蟲害防治密碼

2018年10月，福建農(nóng)林大學公布了甘蔗基因組，這是第二個以中國人為主破譯的大宗農(nóng)作物基因組。明瑞光教授研究團隊攻克同源多倍體基因組拼接組裝的世界級技術(shù)難題，解析了甘蔗割手密種的系列生物學問題，特別是揭示了甘蔗屬割手密種的基因組演化、抗逆性、高糖以及自然群體演化的遺傳學基礎(chǔ)。

近年來，甘蔗病蟲害綠色防控團隊在甘蔗抗病蟲機制上取得了一系列有重大影響的標志性成果。

許莉萍課題組首次證實黑穗病病原菌通過“分子擬態(tài)”實現(xiàn)免疫抑制，為抗病育種開辟新路——改造受體結(jié)合域，讓病菌“鑰匙”再也打不開“鎖”。徐景升團隊首次發(fā)現(xiàn)植物病毒靶向PIP調(diào)控H2O2轉(zhuǎn)運建立侵染，建立甘蔗通過平衡活性氧爆發(fā)和自噬應答SCMV侵染的分子機制模型。高三基課題組從水楊酸SA信號入手，采用多種生化和分子生物學技術(shù)，鑒定出MAPK18、WRKY43以及SA信號通路中關(guān)鍵組分TGA14、PR1和PR10等基因的互作模塊3套，為甘蔗抗病育種提供新思路、新基因。王錦達課題組圍繞甘蔗-昆蟲互作過程，以昆蟲唾液為研究對象，篩選出SfApyrase、SfFat等8個唾液效應蛋白，并發(fā)現(xiàn)這些蛋白通過JA等通路提升苯并噁嗪等抗蟲物質(zhì)的表達，進而提升甘蔗抗蟲性。近10年來，主持與甘蔗植保相關(guān)的國家自然科學基金12項、國家重點研發(fā)計劃課題和子課題11項，在多個國際重要期刊上發(fā)表了43篇學術(shù)論文。

生物育種：培育高產(chǎn)高抗優(yōu)質(zhì)品種

選育和利用抗病品種是防治甘蔗病害最經(jīng)濟、最有效的途徑。福建農(nóng)林大學為新中國甘蔗種業(yè)發(fā)展做出2次歷史性的突出貢獻。福建協(xié)和大學農(nóng)科（福建農(nóng)林大學前身）于1946年率先引進臺灣F134品種。經(jīng)過福建農(nóng)學院教授周可涌試驗和推廣，從1954年開始，這個品種便逐步代替了當時的當家品種世界蔗王“POJ2878”，推動我國甘蔗第一次品種更新?lián)Q代，并作為雜交親本推動大陸甘蔗育種革新?！熬盼濉币詠恚瑢W校牽頭引進選育審（鑒）定的新臺糖22號、新臺糖25號、新臺糖10號等系列品種（具高產(chǎn)、抗病、抗逆性強特點）曾占全國甘蔗種植面積的85%長達15年，推動我國甘蔗第四次品種更新?lián)Q代。當前，以高糖、高產(chǎn)、抗逆性強為特點的第五代新品種兩大主栽品種桂糖42和桂柳05136的母本和父本來自新臺糖22號。

為了篩選出真正抗病、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的甘蔗品種，從田間多年多點自然發(fā)病情況調(diào)查，到室內(nèi)苗期人工接種抗性鑒定，甘蔗病蟲害綠色防控團隊構(gòu)建了系列的精準快速的重大甘蔗病害抗性鑒定與評價技術(shù)體系。1998年以來，團隊連續(xù)為全國甘蔗品種聯(lián)合區(qū)域試驗和甘蔗新品種審定（登記）提供科學、準確、可靠的鑒定報告300余份。此外，許莉萍課題組率先開展轉(zhuǎn)基因抗病蟲分子育種研究，有21份轉(zhuǎn)基因材料獲得農(nóng)業(yè)農(nóng)村部的中間試驗或環(huán)境釋放許可證書；建立起一套全新的polyBSA-seq技術(shù)，篩選并獲得甘蔗中與葉枯病抗性基因緊密連鎖的4個分子標記，有望應用于甘蔗抗葉枯病性的鑒定及其遺傳育種領(lǐng)域；創(chuàng)制的全球首張甘蔗100K SNP芯片構(gòu)建的高密度圖譜進行QTL定位，共定位到7個與花葉病抗性相關(guān)QTL，為解析甘蔗對花葉病的抗性機制及進一步開展甘蔗花葉病抗病分子育種奠定了良好的基礎(chǔ)。

轉(zhuǎn)基因甘蔗抗蟲性表現(xiàn)

綜合防控：構(gòu)建全鏈條防控新生態(tài)

甘蔗是無性繁殖作物，常受病原物反復侵染、并在植株體內(nèi)不斷積累，造成甘蔗品種種性退化。針對這一問題，甘蔗病蟲害綠色防控團隊通過解析病毒和細菌的全基因組序列及遺傳進化，開發(fā)成套的高效、靈敏、快速的診斷試劑盒6種，涵蓋了我國蔗區(qū)危害嚴重的病害種類，通過集成創(chuàng)新不斷完善檢測技術(shù)手段和方法，建立標準化實時熒光定量PCR檢測體系。這套體系能夠在病害潛伏期就精準識別“病魔”蹤跡。首次監(jiān)測到廣東湛江、廣西北海細菌性枯萎病、廣西崇左細菌性軟腐病發(fā)生。近5年，病害檢測監(jiān)測技術(shù)核心示范面積7.8萬畝，輻射應用面積積累64萬畝。如今，團隊正在積極探索采用高光譜病害診斷技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)田間監(jiān)測網(wǎng)絡、區(qū)塊鏈溯源平臺等智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)，從實驗室到田頭，構(gòu)建覆蓋全病原類型的監(jiān)測預警網(wǎng)絡，將為病害防控按下“快進鍵”。

團隊秉持“預防為主、綜合防治”植保方針和“公共植保、綠色植?！钡闹脖＠砟?，在實踐過程中始終采取綜合措施，走綠色防控之路，構(gòu)建“抗病品種+脫毒種苗+生防菌+生物刺激素”四位一體的綜合防治體系，實現(xiàn)農(nóng)藥減量增效、農(nóng)業(yè)增產(chǎn)增收目標。篩選出生防菌芽孢桿菌和甘蔗有益內(nèi)生菌粘質(zhì)沙雷氏菌3株，外施納米硒、納米硅等生物刺激素，均對甘蔗有促生和抗病功效；研制芽孢桿菌復配粉劑產(chǎn)品1款，建立極端災害天氣甘蔗主要病蟲害防控技術(shù)規(guī)程等4套。通過產(chǎn)學研用融合模式，聯(lián)合廣西凱米克農(nóng)業(yè)技術(shù)服務有限公司，在廣西來賓、崇左、欽州、南寧、北海等蔗區(qū)，采用植保無人機噴施作業(yè)，開展甘蔗中后期病蟲害的精準防控試驗示范，累計面積達175萬畝，挽回農(nóng)業(yè)經(jīng)濟損失超4.4億元。

田間植保無人機飛防作業(yè)

從實驗室到田間地頭，這支“甘蔗醫(yī)生”團隊用科技之光照亮鄉(xiāng)村振興路。如今，團隊依托“農(nóng)林生物安全全國重點實驗室”“國家甘蔗工程技術(shù)研究中心”2個國家級創(chuàng)新平臺，在守護“甜蜜事業(yè)”的新征程上，書寫著農(nóng)業(yè)科技工作者的時代答卷。（文/圖 福建農(nóng)林大學植物保護學院）

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