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2020年江苏省科学技术奖二等奖

信息来源: 发布日期:2021-11-09 浏览次数:


果蔬作物灰霉病菌和菌核病菌抗药性及治理关键技术

者:周明国,段亚冰,陈长军,张雷刚,曹爱兵,王茂涛,张渝,汪静莉,赵志华,宋亚华,陈永明

获奖单位:南京农业大学,江苏省农业科学院,江苏省绿色食品办公室,江苏省植物保护植物检疫站,江苏省农药总站,江阴苏利化学股份有限公司,北京明德立达农业科技有限公司,盐城市植物保护站

成果简介:

江苏果蔬作物种植约2000万亩,是第一高效农业产业。灰霉病和菌核病是果蔬生产和运储过程中最难防治的两种重要病害,产量损失18%以上。这两种病害的病原菌同属盘菌纲,寄主广、周年危害,变异快、药敏性相似,常因抗药性防控失败。生产上恐慌性加大农药用量和盲目混用现象普遍,药害、残留和环境污染问题突出。本项目针对果蔬安全生产需求,历经15年,系统研究了灰霉病菌和菌核病菌抗药性发生机制和发展规律,研发并产业化应用了系列抗药性检测和治理关键技术。

1、探明了抗药性病原群体发展规律及关键影响因子。揭示多菌灵、嘧菌酯、啶酰菌胺、嘧霉胺、乙霉威、腐霉利、咯菌腈等7种类型杀菌剂分别使用3-5年,灰霉病菌和菌核病菌即可产生高水平抗药性的遗传分化规律。探明病原菌寄主广、繁殖率高、病害循环周期短、盲目使用混配药剂、同类杀菌剂存在交互抗性、各类果蔬作物及保护地与大田交叉种植,是灰霉病菌和菌核病菌多重抗药性快速发展并导致杀菌剂防治经常失效的主要原因。根据江苏和周边地区抗药性病原群体发展规律,提出高抗性风险杀菌剂不宜混配防治高风险病害的新观点。

2、揭示了灰霉病菌和菌核病菌抗药性发生及调控机制。阐明四类常用杀菌剂产生抗性的原因是相应作用靶标-tubCytbSDHOS1蛋白发生点突变并具有高适合度。探明生产上占抗药群体≥98%的优势基因型;发现灰霉病菌对甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂容易产生抗药性的遗传基础和细胞自噬代谢对咯菌腈的药敏性调控作用;发现多菌灵使用和抗药性变异均能降低菌核病菌-tubIDH的互作,增加致病因子草酸合成,增强致病力,加剧病害流行。

3、发明了抗药性高通量检测技术和治理关键技术。基于抗药性发生机制创新了扩增引物寡碱基错配策略,突破假阳性技术瓶颈,研发了可诊断单碱基变异性状的6LAMP抗药性检测试剂盒,抗性菌株检出准确率98%,被国内外用于抗药性检测技术研发、早期预警和快速选药。通过抗药性监测数据分析和大棚试验,提出阻断转主果蔬寄主和降低田间相对湿度的抗药性治理策略与农艺措施,筛选获得2种生防菌株,研发出可治理多重抗性和增效减量的6种杀菌剂组合应用新技术。

4、实现成果产业化应用,取得经济社会生态效益。通过产、学、研、企、政合作,开展了100余次抗药性检测与治理技术培训。其中抗药性检测技术已被广泛用于两种病原菌抗药性发展态势监测、科学选药和国家重点研发计划杀菌剂有效性评价研究。抗药性治理技术形成的3个产品已获得农药登记,另3个产品已进入农药登记程序。近2年在江苏省累计应用近400万亩,集成的用药技术方案减少用药量33.9%,提高防效38~69个百分点,减少果蔬运储期腐烂18%,提高了果蔬质量安全水平,新增经济收益30余亿元,生态效益显著。

发表论文55篇,授权发明专利11件,出版论文集4卷,多次被邀在国内外学术大会上做主题报告,为重大果蔬病害防控技术进步做出了重要贡献。