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我国近年植保研究工作的重大进展——祝贺中国植物保护学会成

花匠小妙招
2024-10-02 20:22

我国近年植保研究工作的重大进展——祝贺植物保护学会成

当前，我国传统农业正在快速地向现代化农业发展。植保研究以可持续控制为目标，进一步深入探讨生物灾害频发原因、防止有害生物入侵与传播、转基因植物**性等一系列涉及多个分支学科的新问题。在国家政策的支持下，植保工作者继承前辈艰苦奋斗、振兴中华的传统，在消化吸收世界*新科技成果的基础上，通过十几年或更长时间的努力，取得了多项重要的甚至突破性成果。事实表明，我们已从传统植保向现代化植保跨越了一大步，有很多方面的研究已进入国际先进行列。为祝贺学会成立 40 周年，受学会嘱托，下面就*近 10 年我国植物保护研究工作的重大进展作简要介绍。由于水平所限，错漏之处敬请批评、补正。

一. 重要病虫害发生机制和控制技术方面

（一）禾谷多粘菌及其传播麦类病毒研究

**传播植物病毒病害研究难度较大，是世界性难题。传播麦类花叶病的禾谷多粘菌休眠孢子带毒传病，在土中可存活多年，轮作、施药都无效。20世纪 70 年代以来日渐严重，据查因麦类病毒病年损失小麦 10 亿公斤以上。为控制其危害，浙江省农科院陈剑平研究组 10 多年深入研究，取得了重大突破：

自 1990 年通过电镜观察 1 万多个多粘菌超薄切片，终于**从游走孢子中发现了完整的大麦黄花叶病毒粒子。为了明确禾谷多粘菌传小麦和燕麦病毒的种类，他们测定的**传麦类病毒基因组序列总数超过 12 万个碱基，占国际已测定病毒登录序列总数的 71% ，其中发生的 7 种病毒均属**测定。同时明确了这 7 种病毒基因组结构特征及其在世界范围内的分布。

1992年**发现土传小麦花叶病毒、燕麦金色条纹病毒和燕麦花叶病毒基因组的自发缺失突变现象，**测定了三者的缺失位点。以土传小麦花叶病毒为例，证明其缺失突变现象是由高温或摩擦接种引起，是其复制酶工作错误所造成。

制备了 20 个小麦花叶病毒和 7 个土传小麦花叶病毒的单克隆抗体，测定了 Furovirus 属成员抗原决定簇的同源性，及其在外壳蛋白中的位置。建立了土传小麦花叶病毒外壳蛋白的三维结构模型。

筛选出 47 个小麦黄花叶病毒新抗源，分析了我国小麦黄花叶病毒不同株系的致病性分化及其与欧美小麦梭条斑花叶病毒致病性的差异。发现小麦黄花叶病毒的复合侵染能抑制小麦品种对小麦黄花叶病毒的抗性。这些发现为研究禾谷多粘菌传麦类病毒的抗性遗传、抗病育种、病害流行学和防治提供科学依据和研究材料。

本项目是迄今国际上有关植物病毒基因组突变过程、突变机理及其生物学特性的*详细的研究，评审专家组评议认为达到国际**水平。曾先后获国家科技进步一等奖（1995）和二等奖（2001）。

(二)花生病毒株系侵染规律及其防治

花生病毒病广泛流行于占我国三分之二花生种植面积的北方花生产区，自 20 世纪 70 年代以来曾多次暴发大流行，给生产带来严重损失。农科院油料作物研究所许泽永研究组对为害我国花生的三种主要病毒的发生规律及控制措施进行了深入研究，取得了重大进展：

通过寄主反应、血清学性质研究和壳蛋白 CP 基因序列分析，**证实我国 PSV 株系与国外已报导的 E 和 W 株系存在显著差异，据此单独建立一个新亚组-PSV 亚组III。比较发现，我国分别引起花生表现轻斑驳,斑块和坏死病征的 PStV 3 个株系的 CP 基因序列与印尼和泰国株系同源性较高，由此证明其遗传亲缘关系与地理区域相关。

**证实刺槐是通过蚜虫传播的 PSV 初侵染源；而带毒种子是 PStV 和 CMV 的初侵染源，并系统研究了种子携带 PStV 病毒的过程。明确花生基因型和病毒侵染时期是影响种传率的主要因素。通过在河南、山东、江苏和北京等地多年田间系统调查，结合气象资料分析，查明不同种类蚜虫对 3 种病毒传毒效率存在明显差异；蚜虫发生量、花生苗期雨量和种子带毒率是影响三种病毒流行的主要因素，建立了准确预测三种病害的流行预测式。

经过种子带毒率检测，发现国家资源库收藏的 2496 份花生种质资源中， PStV 平均带毒率 4.2%;CMV 平均带毒率 0.1% 。提出对这些种子作必要处理的建议。选育出抗 PSV 的花生品种 "中花 3 号" ，该品种在人工接种条件下的病情指数比感病品种减少 50% ，产量损失减少 66% 。筛选出对 PStV 和 CMV 具有田间抗性的豫花 1 号等几个品种，并在野生花生中发现了抗花生病毒病的抗源材料。制定用无（低）毒花生种子和覆膜栽培为主要内容的综合防治措施，在山东烟台、北京密云和江苏徐州开展大面积防病示范，平均防病效果在 80% 以上。

本成果经专家组评定认为达到国际先进水平，获 2001 年国家科技进步二等奖。

（三）棉铃虫地理型组成和兼性迁飞研究

80年代后期以来棉铃虫在我国棉区频繁致灾。国家科委在“八五”和“九五”科技攻关计划和“九五”攀登计划中都将棉铃虫迁飞规律的研究列为重点研究内容，由农科院植保所等单位围绕我国棉铃虫迁飞规律和生境适应机制、发展区域性棉铃虫灾变预警和治理技术的总目标，开展了系统的研究，取得了重要进展：

1. 根据其生境适应特性研究，**提出我国棉铃虫可划分为不同地理型，（热带型、亚热带型、温带型和新疆型 4 个类群），其适宜分布的生态区分别为华南地区、长江流域、黄河流域和新疆南部的部分地区及东部的吐鲁番盆地。

不同地理型棉铃虫对我国热带、亚热带和南温带地区气候环��具有高度专化适应性。降雨导致的土壤含水量增加是扼制各地理型棉铃虫致灾程度的*重要环境因子。

对棉铃虫滞育诱导和解除机制、地理种群滞育诱导和解除特性的分化、滞育的种群内变异性和滞育遗传的系列研究，揭示了棉铃虫生长发育与各地物候变化的关系。

2．对棉铃虫飞翔肌结构、飞翔能源物质、标记与回收、空中诱捕监测、运动性与寄主关系和兼性迁飞机理进行了系统的研究，明确了棉铃虫兼性迁飞行为的生物学基础。在国内外**阐明了棉铃虫的地理型—兼性迁飞环境适应模式。

通过对棉铃虫地理种群形态分类，遗传杂交，生态适合度，等位酶,随机扩增多态性和限制性片段长度多态性的研究，从传统的形态观察到蛋白质和 DNA 分子水平上明确了棉铃虫种群分化水平和基因流动程度。

完成了棉铃虫在我国的越冬区划，其在华北的越冬北界位于一月份平均日*低温度-15(C 等温线附近。

3．对棉铃虫地理种群抗药性水平演化动态、成虫在渤海海面迁飞观察、环渤海湾种群动态分析、成虫携带花粉分析、迁飞成虫的鉴别、雷达观测及成虫迁飞与东亚大气环流关系研究，表明我国河北、山西省北部地区、辽宁、内蒙古和吉林等东北地区棉铃虫是由华北地区随春季和夏季季风迁入。

专家评审认为本项研究达到国际同类研究的**水平，获 1999 年农业部科技进步一等奖。

（四）斑潜蝇生物学与防治

斑潜蝇是我国 90 年代中期新发现的杂食性害虫，在许多地区猖獗成灾，为此，各地组织力量开展了大量调查研究，广东等省市还给斑潜蝇研究成果给予科技奖励，其中北京市植保站和农科院植保所为主的合作成果获 1999 年北京市科技进步一等奖。他们用传统分类,同功酶谱分析及 RAPD-PCR 分析等方法对斑潜蝇进行分类鉴别，及时确定了美洲斑潜蝇和南美斑潜蝇为危险性检疫害虫。

查明其寄主达 20 多科 100 多种，主要寄主是瓜类、豆类、番茄、马铃薯和棉花等，其中许多寄主植物为我国**记录，发现其对大麦和小麦等禾本科作物也能危害。作物受害叶片光合作用率比正常叶片减少 62% 左右，严重时叶片大量脱落。1994年海南省瓜菜因美洲斑潜蝇危害减产 20-30% 以上。1996年四川省美洲斑潜蝇危害造成的经济损失达 3 亿元以上。1997年南美斑潜蝇对云南省的蚕豆、蔬菜、花卉、烤烟、小麦和大麦等作物造成的损失更超过 10 亿元。

明确了美洲斑潜蝇的发育起点温度和有效积温；研究了成虫在不同温度下的取食、产卵及寿命等规律；确定了它的越冬北界。查明了两个种的分布及其在各主要发生区的年发生代数。通过寄主选择性试验确定寄主适合性排序为豆类>瓜类>茄科>十字花科；电镜观察和生化分析证明对寄主的选择性与寄主叶表毛密度、栅栏组织及海绵组织紧密程度呈负相关，而与海绵组织的厚度呈正相关。研究南美斑潜蝇食性分化机理发现其在适应非寄主植物—小麦的过程中，随着代数的增加，其体内保护酶（POD）的比活力逐步增强，由此证明斑潜蝇适应非寄主植物的能力较强。

种群自然消长规律研究表明，斑潜蝇的发生数量受温度影响较大，其次为寄主和天敌，而湿度影响较小。在自然条件下，天敌特别是寄生蜂类是控制斑潜蝇发生的主要因子。国内已发现斑潜蝇寄生蜂 30 多种，以姬小蜂和茧蜂为主。对优势种的生物学、大量繁殖技术及田间防治试验等进行了研究，取得较好效果。

制定了以加强检疫严防扩散、及时准确测报、采用改进耕作栽培技术、轮作等农业防治措施，结合黄卡诱集与设置防虫网以及保护利用寄生蜂，辅以特效化学药剂等方法。经过几年努力，在大部分地区已基本控制其猖獗危害。

二.农作物病虫害监测技术方面

（一）开创昆虫扫描雷达实时数据采集分析系统

昆虫雷达是监测昆虫迁飞大区域种群动态的重要信息处理手段之一，可为暴发性迁飞害虫的准确预测预报提供关键数据。长期以来国内外对扫描雷达回波的信号处理多采用对雷达屏幕直接照相和摄像，一次观测往往积几百张乃至上千张图片资料，分析要花费几个月，无法应用于长期监测，且分析精度较差。近年来，国内有的单位拟用计算机数据采集和分析的垂直雷达来监测，但是进口一个这种雷达加上配套设施需要耗资 100 多万美元，且正常观测需要多台雷达组成网络来进行，即便是较发达国家也很难担负得起这笔费用。为了在我国充分发挥昆虫雷达的作用，在国家自然科学基金的资助下，农科院植保所程登发研究组参考国内外的研究情况，结合昆虫迁飞特点，**设计、制作了可单帧和序列进行的昆虫扫描雷达数据实时采集、分析系统。该系统进行图像整圆调整，可去除距离环标志线和背景的白边等干扰。然后对*大量程、干扰模式和灵敏度设置等雷达参数进行自动识别，供计算雷达回波数据时使用。数据分析首先正确区分出每个回波点，然后计算出每个回波点所处的方位，离雷达天线的回波传送距离、地面直线距离、回波点离地面高度，以及每一高度层的回波密度等。根据每幅图像之间的采集间隔，可以得到昆虫的飞行速度。三**像的叠加可去除建筑物、大树和作物等静止物体所形成的固定回波干扰，从而得到运动物体（昆虫或其它）形成的回波数据。经在北京郊区和河北廊坊等地试用，证明该软件工作稳定，使用方便，获得的数据准确可靠。澳大利亚昆虫雷达专家 Alistair Drake博士专程来华详细考察了这套装置的设计思路和工作程序，认为这项技术改进显著提高了昆虫扫描雷达的性能和效率，表示回去以后要按这个设计思路改造他们的扫描雷达。*近, 他们将本项装置的***程登发研究员等介绍这项装置研制过程的论文，发表在该国有名科学刊物《 ELSEVIER SCIENCE》第 35 卷第 2-3 期（ 2002 年 8 月） "农用计算机和电器" 专辑中。

（二）创建作物抗病近等基因系

近等基因系是病（虫）基因检测、基因分子定位和克隆、抗性和致病机制研究以及抗病育种的重要材料。应用近等基因系监测病菌变异可将病菌生理专化研究和抗病性分析提高到基因水平。但是，建立近等基因系是一项选材极为严格而需要大量细致、费时检测的工作，在研制过程中常因选材不当等原因而宣告失败。近年来农科院作物所章琦研究组完成的抗白叶枯病粳稻近等基因系和凌忠专研究组完成的抗稻瘟病水稻近等基因系、以及植保所徐世昌研究组即将制成的抗条锈病近等基因系都属原创性工作，填补了国际上的空白，专家评审认为达到国际**水平。

1. 抗白叶枯病粳稻近等基因系

以对国际白叶枯病鉴别小种和主要稻区的代表菌系，共 72 个菌系都高度感病的粳型品种沈农 1033 为轮回亲本，以具有已知抗白叶枯病目标基因的 6 个品种为抗病供体品种，分别与轮回亲本杂交，回交，用对应的国际鉴别菌系鉴定各世代材料，结合农艺性状选择，回交，自交至 BC5-6,F4-5 代，育成抗稻白叶枯病单基因近等基因系。这套材料性状稳定，鉴别力强，已先后提供给近 50 个国内外单位应用，在抗病基因分子定位、克隆、寄主—病菌互作分子机制研究以及抗病育种等方面取得良好的效果。科学院遗传所经分子检测，确认这是一套基因定位和克隆的理想工具，并成功地将 CBB7 的一对广抗谱基因定位于第 11 染色体并获得 CBB7 的候选基因克隆。这套抗病、株型优良的粳稻近等基因系可以直接在我国长江中、下游应用。各地用于育种后，证实这套基因系具有良好的抗性遗传传递力。该研究组与水稻花培组合作用 CBB4 与中花 8 号配组，育成一批具有亩产 750 公斤潜力的抗病高产品种（中花 14,中花 15 等），累计种植面积已达 6 万亩。本项成果获 2000 年国家技术发明二等奖。

2. 国际适用的抗稻瘟病近等基因系

以我国特有的，对世界各地稻瘟病菌系无主效抗病基因的丽江新团黑谷为轮回亲本，以 6 个已知抗病基因的日本清泽鉴别品种作为抗病基因的供体，进行杂交、回交；选择对以上供体品种都表现非致病性而对轮回亲本表现致病性的北 1 作为鉴别菌系，鉴定杂交和回交后代的抗病基因。筛选出的 BC6F2 材料在菲律宾国际水稻所用菲律宾菌系进行接种鉴定，筛选出 6 个抗稻瘟病单基因近等基因系。经在籼粳稻区、菲律宾籼稻区和日本粳稻区多次测试证明，这 6 个近等基因系既适用于籼稻区，也适用于粳稻区，而国外有的近等基因系，因为轮回亲本不是真正普感品种而只适用于局部地区。本项研究已获 2000 年北京市科技进步二等奖.

3. 小麦抗条锈近等基因系

迄今，国际上已组建了小麦杆锈菌、叶锈菌、白粉菌和燕麦杆锈菌、冠锈菌及亚麻锈菌的近等基因系鉴别寄主，尚未建立起一套抗条锈病单基因近等基因系。徐世昌等以国际普感品种Taichung 29 为轮回亲本，以 6 个具有已知抗病基因的品种为供体，分别与轮回亲本杂交和多次回交，经过 10 多年的努力，已成功地选育出 6 个抗��锈病近等基因系，其中 3 个已确认为单基因近等基因系，其余 3 个的确认工作将在近期内完成。

三．超常规培育抗性品种

（一）转基因抗性作物的**性研究

农业转基因生物的商业化应用，在解决重大农业生物灾害、增强农业动植物

抗逆性、保证农业丰收等方面收效显著。但转基因抗性作物的大面积种植是否直接或间接地影响农田生态系统生物多样性和生物群落的变化？靶标害虫会不会很快对抗虫植物产生抗性？转基因植物有无可能转变为杂草，或转入作物的外源基因能否通过基因漂移使生物资源、生态平衡和农业生产遭受损失？等等，这些问题已成为近年来国际社会极为关注的焦点，并引起广泛争议。为了澄清这些问题，农科院植保所吴孔明研究组在国家 863 计划、973 计划、攻关计划及农业部发展棉花专项基金的资助下，对转 Bt 基因棉花的生态**性进行了系统的研究。

利用国际标准的吸虫器系统抽样研究 Bt 棉花对棉田生态系统节肢动物多样性和群落结构的影响，证明转基因棉花对节肢动物多样性无**影响。与常规施药防治棉铃虫棉田比较，种植 Bt 棉花能显著提高棉花生态系统内节肢动物群落的多样性水平，对保护农田生态系统的平衡具有重要意义。

田间连续 6 年评价表明，转 Cry1A 基因棉花和转 Cry1A+CpTI 双价基因棉花对红铃虫和玉米螟控制效果可达 90% 以上，对棉铃虫控制效果 85% 以上。对害虫控制作用显著优于常用化学农药，棉田化学农药用量减少 70% 以上。

通过室内长期筛选，获得抗 Bt 棉花棉铃虫品系。遗传分析表明，棉铃虫对转 Bt 棉的抗性是常染色体单基因控制的不完全隐性遗传。利用 PCR 结合RACE技术克隆了与棉铃虫抗 Bt 蛋白相关的三类氨肽酶（APN）基因及钙粘着蛋白基因（cadherin），并测定比较了其抗性突变位点。

在 Bt 棉商业化之前建立了我国棉铃虫对Bt 棉花的敏感基线和抗性监测技术。1998-2001年抗性监测表明，我国棉铃虫对 Bt 棉花仍处于敏感水平。但像化学农药一样， Bt 棉花的大规模种植将不可避免地导致棉铃虫产生抗性而失去利用价值。美国,澳大利亚等国为了延缓棉铃虫对 Bt 棉花产生抗性，对 Bt 棉的种植面积都颁布了相关规定。针对我国国情和农作物种植特点，研究提出了在华北地区采用规定比例的 Bt 棉花 +大豆（花生）+ 玉米种植模式以达到延缓棉铃虫抗性发展的技术措施。

（二）水稻抗白叶枯病新基因 Xa-23 的发现,研究和应用

水稻白叶枯病是世界性严重水稻病害之一。利用寄主抗性是控制此病的有效途径，但已往世界各国都存在抗病基因单一的问题，抗病品种常由于病菌发生变异而丧失抗性。自上个世纪 80 年代以来，国内外都致力于发掘和利用野生稻中广谱抗病新基因， 90 年代鉴定的长药野生稻 O. longistaminata 抗白叶枯病新基因 Xa-21 ，抗谱广而且是**从水稻中克隆的基因，因而受到世界各地的普遍重视竞相应用。农科院作物所章琦研究组与广西农科院经 16 年合作研究，从野生稻中筛选出另一个广谱抗白叶枯病新基因 Xa-23 （原名 CBB23 ），通过远缘杂交，花培，回交，自交，同步专化抗性鉴定等方法，育成纯合抗性系和近等基因系，然后与已命名抗性基因的抗谱比较，基因等位性测定，抗性遗传传递力比较，STS分子技术检测，SSR、RFLP 和 AFLP 分子标记定位等系统研究及应用效应跟踪检测，确认了 Xa-23 为一优异新基因，其特点是：能抗国内外全部20个鉴别小种的代表性菌系（Xa-21只抗19个菌系，不抗P10）；全生育期抗病，可在苗期（5-6叶）接种鉴定（ Xa-21在分蘖后期才表现抗病）；完会显性，遗传传递力强，48 个抗感杂交 F1 均表现高度抗病。该基因经分子标记，已定位于水稻第 11 染色体长臂上，并采取常规育种结合分子标记辅助选择与其它有利基因进行聚合。经国际水稻新基因命名委员会注册，该基因已被正式命名为 Xa-23 。迄今已被 25 个单位应用于育种和抗病性机制研究，对改良我国水稻对白叶枯病的抗性和克服抗病基因单一化具有重要意义和广阔的应用前景。

（三）水稻稻瘟病菌侵染诱导抗性的分子生物学研究

生物诱导抗性是当前国际上分子生物学研究热点之一，是农作物抗性研究的重要发展方向。农业大学彭友良研究组在国际上**从水稻叶片中克隆了 2 个稻瘟病菌侵染诱导的脂氧合酶 Oscmlox 1,Oscmlox 2 和 1 个脂肪酸过氧化物羟化环氧化酶 Ospog 的全长 cDNA ，并在蛋白质和 mRNA 水平确认了这些酶基因的稻瘟菌侵染可诱导性。以上述 3 个基因 cDNA 的 5，端为探针，筛选水稻基因组 TAC 文库，分别克隆了对应 Oscmlox 1,Oscmlox 2 和 Ospog 转录位点上游的 3.5 kb、5kb、6kb的核苷酸序列。构建了它们与报告基因 GUS 连接的转化载体，并通过农杆菌介导将这些结构导入了水稻，获得了转基因稻苗。初步检测结果表明：这些长度的 DNA 序列内有稻瘟病菌侵染诱导的启动子活性。从自有的非亲和性稻瘟病菌小种侵染稻叶 cDNA 文库出发，首先以健全水稻叶片的 cDNA （ CK cDNA ）为探针，扣除了该文库中大部分非诱导性 cDNA 。然后，将剩下的未被杂交的 cDNA 克隆点样于两份尼龙膜上，进一步分别以稻瘟菌侵染稻叶和健叶的 cDNA 为探针进行反向Northern确认，将与稻瘟菌侵染稻叶 cDNA 杂交而不与 CK cDNA 杂交的克隆作为稻瘟菌侵染诱导性 cDNA 。通过此方法，从上述文库的 28000 多个重组体中分离出稻瘟菌侵染后表达的 cDNA 1700 多个，并完成了其中 1526 个 cDNA 5，端的核苷酸序列测定。

（四）强选择压培育出抗黄萎病棉花新种质 BD18

黄萎病菌是棉花*重要的系统性侵染病害之一，由于迄今国内外未找到理想的抗黄萎病的抗源，培育抗黄萎病棉花品种十分困难。因此，棉花黄萎病是农作物病虫害防治工作中的一大难题。农科院植保所孙文姬等选用两个耐病品系无病单株的杂交组合辽1038´79207 ，在黄萎病重病圃中连续选择其后代达 6 年，从中筛选出农艺性状良好,抗性*强而稳定的品系，定名为 BD18 。该品系又经 6 年国内 27 次鉴定，其平均病情指数为 11.65 ，接近高抗水平，是目前陆地棉抗黄萎病性能*好的新抗源种质之一，比获国家发明三等奖的川 737 和川 2802 两个抗源种质的抗黄萎病性能提高 30% 左右。BD18 还高抗枯萎病（ 6 年国内 11 个单位鉴定，平均病情指数 4.1 ），农艺性状良好。已有 8 省 16 个单位应用 BD18 作为抗源，配制了大量的杂交组合，选出一批抗黄萎菌性能显著提高的好材料和新品系。专家评审认为本项研究达国际先进水平。

（五）用太谷核不育小麦轮回选择培育抗赤霉病品种

小麦赤霉病是我国小麦重要病害，由于小麦品种对赤霉病抗性受多个主效基因控制和众多微效基因的修饰，与农艺性状的关系较为复杂。常规育种手段往往很难把分布于不同品种中的抗赤霉病主效基因和众多的微效修饰基因累加起来，育成高产上等抗赤霉病小麦品种。太谷核不育小麦的 Ta1 显性雄性不育基因的发现和利用，为应用轮回选择法开展小麦抗赤霉病育种创造了条件。上海市农科院植保所与农科院作物所合作，针对小麦赤霉病遗传规律和赤霉菌的致病特点，**建立起适合小麦抗赤霉病与高产等多种目标性状相结合的双库制轮回选择育种程序，结合运用田间病害流行调控技术，形成以抗赤霉病与高产结合、鉴定与育种同步的育种新体系。运用这套体系已培育出综合农艺性状优良、抗赤霉病的申麦系列新品种，在 1998 年等赤霉病大流行年份大部分小麦品种严重减产的情况下，申麦 2 号等系列品种表现抗病、高产、上等、抗倒伏等优异性状，目前已被国内外 27 个育种单位作为抗源, 转育利用。

（六）利用远缘杂交方法培育抗性稳定的抗病品种

1. 高抗小麦黄矮病品种临抗 1 号

农科院作物所辛志勇研究组利用前人研制的，对小麦黄矮病毒 GPV 株系的侵染表现**的，小麦´中间偃麦草远缘杂交后代-中 4 （八倍体）的花粉进行组织培养，然后与普通小麦杂交，培育出稳定高抗黄矮病的六倍体小麦品种临 1 号，分子检测证明抗黄矮病基因被定位在第七染色体短臂上。1999年小麦黄矮病在我国北方和长江流域流行，在各地试种的该品种表现稳定一致的高抗病性，得到普遍好评。本项研究获 1996 年国家技术发明二等奖。

2. 高抗条锈、白粉病、高产、上等小麦兰考906

河南省兰考市沈天民利用国际小麦玉米中心提供的六倍体小黑麦，与当地小麦进行杂交，经 10 多年筛选其杂交后代，培育出兰考 906 等 1B/1R易位系的系列小麦品种。兰考 906 大面积种植平均亩产 600 公斤左右，蛋白质含量 17% 左右，对强毒性条锈、白粉病小种表现高抗。国际小麦玉米中心、荷兰、法国、德国等小麦专家认为用 1B/1R易位系培育出高抗病,上等品种是一个重大突破。

四．人为增强天敌的控制作用

（一）人工繁育中红侧沟茧蜂防治棉铃虫

河北省农科院植保所王德安等 1979 年调查发现中红侧沟茧蜂 Microplitis

mediator (Haliday) 在棉田寄生棉铃虫低龄幼虫，自然寄生率达 43% ，是一种较好的天敌资源。通过 20 多年对此蜂的生活史、寄主范围、行为习性、发生消长规律、人工繁育方法、诱导滞育和解除滞育技术等进行系统研究，在国内外**开展人工繁育释放中红侧沟茧蜂控制棉铃虫的试验示范，由于在诱导、保存滞育蜂茧和解除蛹滞育的技术方面取得了突破，得以实现规模化饲养、周年性保存和大面积释放。经多点累计1000 亩防治棉铃虫示范��平均控制效果达 60-70% 。研究报告发表以后，引起国内外同行的关注，美国曾派专家来华考察，对本项研究给予高度评价。目前，该研究组已获得科技部和财政部的初步经费支持，进行人工繁育中红侧沟茧蜂防治棉铃虫等害虫的产业化的中试。

（二）利用匍匐绿豆挥发性气味增强赤眼蜂的寄生率

上世纪 70 年代，农科院植保所周大荣在应用赤眼蜂防治玉米螟卵时发现匍匐型绿豆与玉米套作能显著提高玉米上玉米螟卵的寄生率。近年来，王振营等采用昆虫嗅觉仪测定玉米螟赤眼蜂的嗅觉行为反应时，发现部分匍匐型绿豆品种的植株和叶片的挥发性物质强烈地刺激了赤眼蜂的定向行为。结合这些绿豆植株抽提物的气相色谱—质谱联用仪分析，证明对赤眼蜂有强烈吸引作用的化学物质主要为邻苯二甲酸二乙酯，其 200ml、20ml、2ml 剂量对赤眼蜂的吸引作用均达到显著或极显著水平，而玉米螟卵和绿豆都含有的棕榈酸成分要到 10mg时才有吸引作用。由此证明，由于赤眼蜂对棕榈酸的反应没有对邻苯二甲酸二乙酯的反应敏感，因此玉米套种含有后一种挥发物质的匍匐绿豆能显著提高玉米螟卵的寄生率。今后在确定邻苯二甲酸二乙酯缓释剂的适宜剂型后，就可直接把它施用在作物上，提高赤眼蜂控制害虫的效果。

（三）筛选绿僵菌防治稻象甲和草原蝗虫

绿僵菌（ Metarhizium anisopliae var.）是一类重要的昆虫病原**，对人、畜、害虫天敌和草原生态环境**。国内已往有用于防治蛴螬、桃小食心虫及蛀干类农林业害虫的报道。针对防治稻水象甲和草原蝗虫，农科院生物防治所与浙江科学院热作所开展合作，从国内外广泛收集、分离获得了金龟子绿僵菌(M. anisopliae var. anisopliae)、金龟子绿僵菌大孢变种（M. anisopliae var. majus）黄绿绿僵菌（M. flavoviride）、双型绿僵菌（M. biformisporae）、戴氏绿僵菌（M. taii）等150余菌株,从中筛选出WZW3、2029、2189三株优良菌株。

测定了绿僵菌WZW3、 2029对稻水象甲的LT50分别为7.59天和8.25天。研制出绿僵菌孢子粉剂和水悬浮剂，在浙江苍南田间试验100hm2，喷施浓度为1014孢子/hm2，可有效控制孕卵期稻水象甲成虫、次代幼虫和次代成虫，防后虫量明显下降，防效达80%以上。

通过室内生物测定和田间罩笼试验证明，15%绿僵菌油剂超低量喷雾（2000ml/hm2），对主要草原蝗虫具有良好的防治效果。1999年在内蒙古锡林郭勒盟黄旗开展田间防治试验，对亚洲小车蝗12天防效达88%。2000年在新疆、内蒙古、青海、甘肃4省区大面积（1300hm2）应用绿僵菌油剂灭蝗试验示范，30天后防效达73-82%。

（四）苏云金杆菌杀虫晶体蛋白基因的鉴定和基因重组

苏云金杆菌（Bt）是国内外早有研究且应用*广的生物杀虫剂，目前对Bt的研究已发展到其杀虫晶体蛋白（ICP，d-内**）的种类、基因、分子结构、杀虫谱和基因重组等方面。农科院植保所张杰研究组和中山大学庞义研究组在这方面获得了一系��出色的进展。

1. 建立了ICP基因（cry）的快速鉴定体系

根据各大类cry基因的保守区分别设计通用引物，每类一对，经PCR扩增后，分别选用特异的限制性内切酶消化，通过凝胶电泳，分析基因扩增产物酶切片段的多态性，即可鉴定出菌株中是否含有此类基因，该方法称为CAPS法。该鉴定体系的建立大大节约了筛选Bt cry基因的工作量和时间。它能鉴定出菌株中是否含有已知基因，更重要的是能发现新的cry基因，为克隆cry基因奠定基础。目前已鉴定了国内Bt分离株500 余株，筛选出一批重要试材。

2. 用CAPS法从转化子中筛选Bt cry基因的阳性克隆

用Southern杂交体系和建立质粒DNA文库的方法，通过CAPS分析，从转化子中筛选出30多种Bt cry基因阳性克隆。完成序列分析后，在GenBank中登录，先后获得Bt-d内**基因国际命名委员会正式命名。这些基因可以分别高效控制下列对象：鳞翅目的棉铃虫、甜菜夜蛾、小菜蛾、大豆食心虫、玉米螟；鞘翅目的叶甲科害虫和金龟科害虫；双翅目的尖音库蚊；直翅目的小车蝗等。

3. 构建高效杀虫Bt工程菌

庞义研究组将含有分子伴侣基因p21zb的表达载体phzb1，用电激法导入野生型Bt菌株S184和A2-F，分别得到两株工程菌S184（+）和A2-F（+）。这两株工程菌将ICPs的总产量提高2.4-4.3倍，对甜菜夜蛾和斜纹夜蛾的毒力提高5.2-8.3倍。说明利用分子伴侣基因构建杀虫Bt工程菌，可达到高产高毒的目的。他们**利用转座子Tn917衍生载体pTVITS，将cry1Aa和cry11Aa基因成功导入野生型Bt菌株S184的染色体中，获得了遗传稳定的新型转基因工程菌TnX和TnY。前者对双翅目（蚊子）幼虫具有高毒（如对尖音库蚊的毒力比常用的杀蚊菌以色列亚种4Q2菌株毒力高2倍）。后者既杀鳞翅目害虫又杀双翅目害虫，是一株高毒广谱的工程菌株，与出发菌株S184相比，对斜纹夜蛾幼虫的毒力提高2倍以上。

张杰研究组构建了含cry1Ba3、cry3Aa7双价基因的Bt工程菌Biot I和含cry1Ab、cry1Ac、cry2Aa三价基因的荧光假单胞菌工程菌BioP8。前者对马铃薯甲虫、小菜蛾有良好防效（已申请国家发明**），后者能高效控制抗药性棉铃虫和小菜蛾，并保持了荧光假单胞菌原有的抗病特性。他们还构建了对玉米螟高效的cry1Ac+cry1Ie结合基因，拟用于抗虫转基因玉米的研制（已申请国家发明**）。

（五）微孢子虫结合昆虫蜕皮抑制剂防治土蝗和东亚飞蝗

农业大学严毓骅研究组经10多年的试验示范证明，应用微孢子虫结合昆虫蜕皮抑制剂防治蝗虫，是符合可持续发展要求的治蝗措施。他们的治蝗对策是：在蝗虫虫口密度中等或偏低时，可以单独施用蝗虫微孢子虫，促发蝗虫微孢子虫**在蝗虫种群中较长期流行。防治草原土蝗的使用剂量为5´108孢子/亩，防治农田东亚飞蝗的剂量为2´109孢子/亩。在蝗虫密度高时，可以协调应用蝗虫微孢子虫与昆虫蜕皮抑制剂（卡死克等），既可迅速把蝗虫的虫口密度压低到经济受害水平以下，同时保护了蝗虫的天敌，使天敌能与蝗虫微孢子虫共同控制蝗虫种群数量。施药时蝗虫微孢子虫和卡死克两者按1：1条带式交替使用，不重复施药。防治草原土蝗的微孢子虫用量为2.5´108孢子/亩，5%卡死克水剂为2.5ml/亩。防治飞蝗的微孢子虫用量为2´109孢子/亩，5%卡死克水剂为5ml/亩。海南蝗区**次采用这种防治方法后，不但当年控制了蝗害，在以后一至二年内，仍保持较低的蝗群密度，而且蝗群中的微孢子虫侵染率较高。

五．水稻品种多样性间栽持续控制稻瘟病研究

云南农业大学朱有勇研究组从1997年起，与国际水稻研究所合作开展“生物多样性对水稻病害持续控制研究”，在国家“863”计划支持下，经过3年研究，

应用分子指纹技术和抗性基因分析技术，完成了稻瘟病菌群体遗传结构和水稻品种抗性基因指纹分析。在此基础上，他们在不减少杂交水稻基本苗的前提下，按一定的行比增加一行上等常规稻。经过对400余个正规小区试验，对比试验和6万亩示范研究，结果表明上等水稻品种多样性混合间栽，平均每亩增产42.74公斤上等稻谷。对稻瘟病防治效果在81.1-98.6%之间，减少农药用量60%以上，抗倒伏提高土地利用率20%左右。这项成果除在云南省大面积推广外，还在四川、重庆、江苏、浙江、广东、湖南、湖北等地进行试验示范。该项研究成果受到国内外专家高度关注，被誉为利用生物多样性持续控制稻瘟病菌的重大**。研究论文被全文刊登在世界有名刊物《自然》杂志上，并同时刊登了有名专家的推荐文章。联合国计划将此项成果向有关国家推广。

六．农药学科的科技进展

（一）农药创制体系已初具规模

“九五”期间国家设立的南、北两个新农药创制中心已经建成，并正式投入运行，新化合物合成能力达每年近万个，筛选能力达每年2万多个，已创制出一批新农药，如：氟吗啉（**剂）、单嘧磺隆（除草剂）、金核霉素（***杀**剂）、磷氮霉素（*****剂）等。其它农药科研、生产单位也创制了溴氟菊酯（杀虫剂）、硝虫硫磷（杀虫杀螨剂）、宁南霉素（*****剂）等。

（二）仿制农药的生产技术改进

这方面工作有利于增加国产农药品种数量，改进生产技术及提高产品质量。已制定新工艺的仿制农药品种有：乙霉威（**剂）、甲氰菊酯（杀虫剂）、百菌清（**剂）、吡嘧磺隆（除草剂）、二氯喹啉酸（除草剂）、氧乐果（杀虫剂）、辛硫磷（杀虫剂）等。改进生产技术的手性农药品种有新型旋光性杀草强（除草剂）、新型旋光性顺式反氰戊菊酯（杀虫剂）、富右旋反式烯丙菊酯（杀虫剂）等。

（三）剂型加工方面的进展

我国有自建的“农药剂型工程技术中心”和联合国援建的“联合国南通农药剂型开发中心暨中间试验生产基地”，其工作目标是研制对环境**的新剂型取代对环境污染的旧剂型，使产品质量达到联合国粮农组织规定的标准。已研制的成果包括取代基剂型的水乳剂、水悬剂、水悬型及水乳型的种衣剂、取代可湿性粉剂的水分散性粒剂以及高效农药助剂等。

（四）农药残留研究

农产品中农药残留及农药使用对环境**的影响是我国农药研究的一个热

点。已取得的*新成果如：拟除虫菊酯杀虫剂在农产品中的多残留分析系统、茶叶中农药残留预测技术、农药残留微生物降解技术等。2001年成立的“冀京津蔬菜农药残留监控协作网”，在我国成熟的农药残留分析研究基础上，对蔬菜中的农药残留物采取统一标准、统一方法的监测，从产前、产中到产后实施全过程的程式化管理和服务，为保证“协作网”生产示范基地提供无公害蔬菜起了重要作用。

*后再次强调, 近年来我国植保工作取得了举世瞩目的进展, 硕果累累, 限于时间和水平, 这里所举出的只是一部分, 卦一漏万, 前面所介绍的无论在内容和编排上, 在科学系统性上, 都很不够, 不尽人意之处望同道谅解, 错漏之处恳请批评补正, 谢谢大家。

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