为小麦打“植物疫苗”
“病原真菌是‘敌人’，真菌病毒是‘敌人’的‘敌人’，而‘敌人’的‘敌人’不就是咱们的‘朋友’吗？”近日，在湖北省襄阳市举行的“植物疫苗促进小麦抗病、提质增产绿色技术”现场观摩活动上，华中农业大学教授姜道宏带来一项“脑洞大开”的作物病害绿色防控成果——“植物疫苗”引发关注。
从动物疫苗到作物疫苗
“植物疫苗”的概念参考了人和动物疫苗。姜道宏告诉《中国科学报》，过去很长一段时间，他和团队成员都在思考一个问题：人和动物疫苗注射到接受者体内后会产生抗体，防病治病，包括农作物在内的植物能否借鉴这一思路？
研究发现，农作物“一生”会被多种病原物感染，80%以上的病害是由病原真菌导致的。姜道宏团队利用携带真菌病毒病原真菌的无致病力和内生特性，给种子或植株打“疫苗”，激发植物的抗病反应，进而把“对方阵营”的“敌人”诱导为“朋友”，达到保护植株的目的。
相对于传统的“见虫治虫、见病治病”，该团队开拓出一条利用有益微生物抗病的全新技术思路。
姜道宏团队一直致力于植物抗病研究。2010年，团队在湖南益阳大通湖油菜病株上成功分离出抗病DT-8菌株，并先后在水稻、油菜、大麦和玉米等作物上实现了“植物疫苗”的抗病加持。继水稻和油菜“植物疫苗”研制成功后，2023年团队尝试在小麦中找到“植物疫苗”的用武之地。相关研究论文相继发表于《分子植物》《国际微生物生态学学会杂志》等。
小麦被认为是核盘菌的非寄主植物。团队研究发现，核盘菌是禾谷类植物的“朋友”，可在小麦上内生生长，且不伤害小麦。利用这一特性，团队研制了一款名为“绿麦宝”的疫苗，利用真菌病毒SsHADV-1“打压”核盘菌，使其丧失致病能力，丧失了致病能力的核盘菌才能应用于田间；同时内生的核盘菌又可“帮扶”作物免疫系统，提升作物综合抗病能力。
中国工程院院士康振生告诉记者，我国农作物病虫害造成的年均损失高达1400万吨，长期以来，粮食作物抗病依赖农药等化学防控，给环境带来不小伤害。为“良种”找到“良护”方案，一直是科学家苦苦寻觅的路向。小麦植物疫苗“绿麦宝”的问世，为小麦绿色防控找到了一条新路子。
从“绿稻宝”到“绿麦宝”
风吹麦浪，丰收在望。
在襄阳市毛岗村万亩连片示范区，100余位院士专家组成的观摩团现场调研了“疫苗小麦”的长势。《中国科学报》在现场看到，施用过“植物疫苗”的麦田里，麦苗茁壮、麦穗繁密。
襄阳市农业科学院高级农艺师白桂萍评价打了“植物疫苗”的小麦：“快、齐、壮、绿，表观效果‘肉眼可见’。”
据介绍，随着油菜疫苗“绿油宝”、水稻疫苗“绿稻宝”和小麦疫苗“绿麦宝”相继问世，一个比较乐观的预期是，未来科学家可能找到一种适合多种作物、多病同治的广谱抗病“疫苗”。这将提高作物综合免疫力，为粮食安全提供绿色“护盾”。
中国工程院院士张献龙认为，“小麦疫苗”概念新、效果好、模式佳、易操作、潜力大。他希望研究团队加强基础研究和应用研究，将其变成更加轻简的“傻瓜技术”，让老百姓用得上、用得好，增产增收。
中国工程院院士柏连阳希望将“小麦疫苗”推广到湖南、甘肃、浙江等更多地方，促进更大范围的试种、测试和应用研究。
姜道宏表示：“尽管应用前景广阔，但‘植物疫苗’终究是新生事物，还有很多技术问题需要解决。未来我们将奋力攻关，使它得到更广泛应用。”
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项目成果
