南農(nóng)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部大豆病蟲害防控重點(diǎn)實(shí)驗室團(tuán)隊破解大豆重大病害“癥青”的病因

　　3月27日，南京農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部大豆病蟲害防控重點(diǎn)實(shí)驗室/植物保護(hù)學(xué)院分子植物病毒學(xué)團(tuán)隊成員聯(lián)合國家大豆產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系多位專家在權(quán)威植物學(xué)期刊Molecular Plant在線發(fā)表了題為“A new distinct geminivirus causes soybean stay-green disease”的研究論文，首次破解了大豆“癥青”的病因，解析了大豆“癥青”病害的致病重要原因是由一種新型的重組病毒導(dǎo)致的。

 

　　大豆（Glycine max（L.） Merr.）起源于中國，已有五千年栽培歷史，是我國重要的糧食和油料作物，也是世界上最重要的豆類作物。大豆含有豐富的植物蛋白質(zhì)，是植物油和蛋白的重要來源，在世界各地廣泛種植。由于國內(nèi)對于大豆的需求與日俱增，中國的大豆產(chǎn)量難以滿足國內(nèi)日益增多的消費(fèi)，超過八成的大豆依賴進(jìn)口，當(dāng)前我國大豆進(jìn)口占糧食進(jìn)口總量的70.3%（國家統(tǒng)計局?jǐn)?shù)據(jù)）。因此，大豆產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展關(guān)乎我國糧食安全以及在全球貿(mào)易中的話語權(quán)。近年來，一種名為大豆“癥青”病害在黃淮海大豆主產(chǎn)區(qū)大面積爆發(fā)流行，導(dǎo)致大豆嚴(yán)重減產(chǎn)，重發(fā)區(qū)甚至絕收，感病大豆在正常成熟時植株仍然持青不能收獲，并且豆莢空癟或者籽粒癟，造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。近年來，大豆“癥青”持續(xù)爆發(fā)，但是造成該病害的病因卻一直模糊不清、沒有定論。“癥青”的連年爆發(fā)，導(dǎo)致黃淮海地區(qū)農(nóng)民種植大豆的意愿不斷下降，直接影響了我國的大豆安全生產(chǎn)和大豆振興計劃的實(shí)施。

 

　　研究人員利用實(shí)驗室建立的病毒高通量監(jiān)測平臺，首先在大豆“癥青”樣品中鑒定出了一種新型的重組雙生病毒-大豆癥青相關(guān)病毒（SoSGV），該病毒具有非常獨(dú)特的特征，它是由雙生病毒科的不同屬的病毒發(fā)生重組產(chǎn)生。通過對多年多地大量癥青樣品進(jìn)行病毒檢測，發(fā)現(xiàn)所有田間采集的大豆癥青樣品上均檢測出該病毒感染。為了進(jìn)一步明確該病毒感染大豆是否真的能夠產(chǎn)生“癥青”癥狀，研究人員構(gòu)建了大豆癥青相關(guān)病毒侵染性克隆，病毒侵染性克隆在隔離溫室內(nèi)對大豆進(jìn)行人工接種產(chǎn)生了與田間完全一致的大豆“癥青”癥狀，感染病毒的大豆具體表現(xiàn)為植株葉片持青，大豆癟莢的數(shù)量顯著增加，結(jié)種數(shù)量顯著減少，并導(dǎo)致百粒重顯著降低。因此研究人員通過柯赫氏法則證實(shí)了重組的新型雙生病毒造成了大豆“癥青”病害。為了探明大豆癥青相關(guān)病毒的流行變異特征，研究人員對2019-2021三年期間在黃淮海大豆主產(chǎn)區(qū)原陽、新鄉(xiāng)、宿州及鄭州四地共采集了27個樣品的大豆癥青相關(guān)病毒進(jìn)行全長克隆測序，基于貝葉斯和MCC分析明確了SoSGV的分子變異特征并揭示該病毒仍處在較大的變異和進(jìn)化中，進(jìn)一步監(jiān)測該病毒的演變及流行暴發(fā)規(guī)律迫在眉睫。研究成果對防控大豆“癥青”病害提供了扎實(shí)的科學(xué)理論基礎(chǔ)，為進(jìn)一步解析其發(fā)生流行規(guī)律、篩選抗病品種及“癥青”的防控奠定了重要基礎(chǔ)。

 

　　南京農(nóng)業(yè)大學(xué)植保學(xué)院在讀博士生程銳祥為該論文的第一作者，南京農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部大豆病蟲害防控重點(diǎn)實(shí)驗室/分子植物病毒學(xué)實(shí)驗室徐毅教授和陶小榮教授為共同通訊作者，國家大豆改良中心主任蓋鈞鎰院士、國家大豆產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系首席科學(xué)家韓天富研究員、國家大豆產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系病蟲害研究室主任王源超教授、黃淮海地區(qū)相關(guān)試驗站站長等參與了該項研究。研究得到了農(nóng)業(yè)農(nóng)村部、國家自然科學(xué)基金、南京農(nóng)業(yè)大學(xué)高層次引進(jìn)人才資金等項目的資助。

 

　　文章鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1674205222000946