民以食为天,食以稻为先。在我国,水稻的生产安全直接关系粮食安全全局和社会民生稳定。从播种至收获,水稻的一生也是与病虫害抗争的一生;在很大程度上,水稻对病虫害的抗性强弱直接影响其稳产性和广适性。与虫害不同,病害主要依赖预防,一些病害一旦发生即不可治愈,也时常被被比喻为“癌症”,如水稻的稻瘟病和各种病毒病等。
与动物与人类不同,植物在面临重大病害流行时,无法通过“逃亡”、“隔离”进行防控,只能依靠自身抗性和药剂防治。相比于后者,强化水稻本身的抗病性,无疑是提高水稻生产安全、品质安全以及环境安全的最经济有效策略。
纹枯病、稻瘟病和白叶枯病一直是威胁水稻生产安全的最主要病害,号称水稻的三大主要病害。农业部农技推广部门的历年数据显示,由纹枯病造成的产量损失量始终位于水稻各病害之首。稻瘟病尤其是穗颈瘟一旦暴发流行,容易造成水稻绝收,危害极大;因此,品种对稻瘟病的抗性与否往往决定其能否通过审定,即稻瘟病抗性“一票否决权”的由来。近些年,稻曲病的发生有加重之势,另外如条纹叶枯病、黑条矮缩病也时常局部性暴发,威胁水稻生产。针对这些病害,每亩水稻的平均防治费用约100元,我国水稻总面积4.5亿亩左右。尽管如此,每年因病害导致的产量损失依然十分巨大。因此,研究如何改进水稻对各种病害的抗性,具有十分重要的意义。
长期以来,本团队一直从事水稻抗病分子遗传和育种研究,具体涉及4个方向:1)水稻抗纹枯病基因挖掘及“水稻—纹枯病菌”互作分子机制;2)各种分子育种技术(标记辅助选择、基因组选择、转基因和基因编辑)在水稻(抗病)育种中的应用及新品种/种质创制;3)水稻其他重要病害抗性基因发掘及育种应用;4)水稻DNA指纹检测技术开发与应用。
在该领域,本团队先后主持国家自然科学基金、国家重点研发计划、国家科技支撑计划、国家转基因重大专项/重点项目、江苏省重点研发计划重点项目、江苏农业重大新品种创制等国家级(15项)和省部级项目或子课题/任务近30项。在Mol Plant、PBJ、TAG、JIPB、Plant Dis等国内外主流期刊上发表论文80余篇,其中SCI收录30余篇。申请发明专利7件、授权发明专利4件;育成水稻新品种4个。获得中国农业科学院科技发明二等奖1项(2012)。