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小麦黄矮病流行监测及防控关键技术

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  • 主要完成单位:中国农业科学院植物保护研究所,中国农业科学院作物科学研究所,山西省农业科学院小麦研究所,全国农技推广服务中心,西北农林科技大学,山西省农业科学院棉花研究所
  • 主要完成人员:王锡锋,刘艳,张增艳,曹亚萍,赵中华,周广和,吴云锋,张刚应,李莉,柴永峰,林志珊,张文蔚,吴蓓蕾,冯小军,张东霞
  • 起  止  时  间 :1996年01月—2011年12月
  • 获  奖  情  况 :2015年中华农业科技奖科学研究成果奖二等奖
  • 内  容  提  要 :
  

  黄矮病是小麦最重要的病毒病害,在我国多次暴发成灾,发生面积世界最大,造成小麦减产15%~30%,严重威胁小麦的安全生产。其流行涉及寄主、病毒和介体蚜虫等多种因素,生产上缺乏抗病品种和防控药剂,有效防控是长期的国际难题。本项目经过16年联合攻关,发明了黄矮病毒精准检测和抗病基因分子标记技术,首创了一批抗病新种质和小麦品种,研制出防控新药剂,创建了关键防控技术体系并广泛应用,取得了显著成效。

  1.发明了基于分子特征的病毒精准检测技术,突破了黄矮病毒难以快速检测的技术瓶颈。解析了我国3种黄矮病毒的基因组全序列,发现其序列同源性、基因组末端结构等与国外的显著不同,BYDV-GPV为我国特有类型,揭示了我国病毒群体的独特性。发明了基于分子特征的病毒精准检测技术,准确率达100%。长期系统监测揭示了小麦黄矮病在我国的流行成灾规律及病毒、介体和寄主互作的新机制;突破了预测预报和抗病育种针对性差的技术难题。

  2.发明了快速、准确跟踪抗黄矮病基因的分子标记检测技术,首创出一批小麦抗病新种质和品种。创建了小麦黄矮病抗性鉴定平台,鉴定麦类资源43000多份,明确了普通小麦中无抗病基因,而偃麦草属植物蕴含优异抗病资源。应用多项新技术首创出高抗我国主流病毒的小麦-偃麦草代换系和易位系新种质,解决了远缘杂交结实率低、后代遗传稳定性差等难题。阐明了抗病基因簇中的蛋白激酶及相关基因在抗黄矮病反应中的作用机制。发明了源于偃麦草的抗黄矮病基因分子标记辅助育种技术并用于抗病育种,利用抗病新种质培育出112个抗病新品系和25个新品种,解决了病害流行区抗病品种缺乏的问题。

  3.发明了植物源病毒抑制剂筛选技术,研制成功系列防控药剂新产品。发明了植物源病毒抑制剂筛选方法,获得6种抑制病毒复制的新化合物;研制出以盐酸吗啉胍和细胞分裂素为有效成分的新复合型病毒抑制剂,获得了首家病毒抑制剂登记和生产许可。根据麦蚜持久传毒、抗药性机制和不同类型药剂作用位点的特异性,选择多分子靶标位点的药剂组分创新组合,辅以新助剂体系,研制出3个增效显著的防治麦蚜农药新品种,为治虫防病提供了物质保障。

  基于病毒精准检测、育成的抗病新品种和防控新药剂,构建了黄矮病关键防控技术体系并大面积应用。在西北和华北老病区,以抗病品种为主,辅以关键期药剂防治;青藏新病区大力推广药剂拌种为主的应急防控技术。累计推广达2.5亿亩次,新增产值89.65亿元,其中2012~2014年累计推广达5600万亩次,新增产值29.85亿元,有效控制了小麦黄矮病在我国的大范围暴发流行。

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