油菜“头号敌人”变身水稻“忠诚卫士”
日期:10-11
对油菜而言最致命、危害最大的核盘菌经过“消解毒力”处理后,接种到水稻、小麦、玉米等禾本科作物种子里,“危险敌人”瞬间转身成为“忠诚卫士”,不仅提高了禾本科作物免疫力,保护水稻健康,减少化学农药使用,而且还能明显增产、增效,就如同人打了一剂减毒活疫苗,能激发自身产生抗体,预防相应的疾病发生一样。这就是华中农业大学姜道宏教授团队正式发布在水稻上使用的“植物疫苗”的“尖板眼”。
从油菜到水稻,跨界有点大;拿真菌病毒当疫苗,脑洞有些大。姜道宏介绍说,这里面其实包含了“敌人的敌人就是朋友”的大自然生物竞争中的生存智慧。
植物病原真菌是一大类有害生物,能引起80%以上的作物病害,在世界范围内严重威胁粮食安全。其中的核盘菌更是一种分布广泛的“毁灭性病害”病原菌,它能杀死寄主细胞,抑制寄主的抗性,并从死亡细胞中吸取营养。
核盘菌可以危害75个科700多种植物,尤其以寄生在油菜上引发菌核病的危害最大。菌核病是油菜首要病害,导致油菜产量和品质大幅下降,造成巨大的经济损失。
但大自然的相反相成常常很奇妙,此处的“毒”就是彼处的“药”。姜道宏团队发现,核盘菌虽然“祸害”油菜等十字花科作物,却是水稻等禾本科作物的朋友。在农民的生产实践中,水稻与油菜轮作常常可以降低菌核病危害。
而“毒”“药”转换的关键就在于真菌病毒。此前,姜道宏团队从核盘菌内分离出首例真菌DNA病毒SsHADV-1,这个真菌病毒能让核盘菌丧失致病能力。他们进一步研究发现,无致病力的核盘菌居然马上换了一副“面孔”,成为和油菜互利共生的内生真菌,能促进油菜生长,增强油菜抗病性。随后的研究表明,不仅在油菜上如此,在水稻、小麦、大麦和玉米等禾本科植物上更是如此,植物的免疫系统在无致病力核盘菌的加持下,防卫能力大增,显著抑制各种真菌病害发生。姜道宏表示,真菌病毒SsHADV-1一边“打压”核盘菌,一边“帮扶”作物免疫系统,将“敌人”改造为“朋友”。
正是找到了真菌病毒SsHADV-1,姜道宏团队发明出真菌病毒介导的“植物疫苗”,实现了多种粮食作物的广谱抗病。
(长江日报记者周劼 通讯员蒋朝常)