《蔬菜新发病害鉴定检测与精准防控技术研究与应用》

该项目属于农业科学技术中的植物保护领域。

山东是蔬菜大省,自“十一五”以来,山东的蔬菜播种面积及产值一直稳居国内首位。近年来,蔬菜生产中出现的一些新问题严重制约了蔬菜产业的发展。一是发生了许多新病害,病原不清楚,导致盲目防治。二是蔬菜病菌抗药性上升、抗药性机理不明、缺乏快速检测技术、防治缺乏针对性,用药随意防效差。为了减少损失,菜农只好加大农药用量,进一步引发了环境污染和农产品安全问题。

针对上述亟需解决的问题,项目组经9年攻关,鉴定了一系列蔬菜新病害,检测了蔬菜主产区重要病害对常用杀菌剂的抗药性,创建了快速检测技术,研发集成了精准防控技术体系,经大面积示范推广,取得了显著的经济、社会和生态效益。具体如下。

1.探明了7种蔬菜新发病害的病原,揭示了灰霉病菌的致病机理,首创了2种病害的分子诊断技术,为病害的快速诊断和预警防控奠定了基础。(1)鉴定了黄瓜流胶病、芹菜根茎腐病、山药腐霉根腐病、芦荟腐霉根腐病、生菜腐霉根腐病、生姜茎基腐病、大蒜腐霉根腐病7种新病害,并从中鉴定出13种病原菌。(2)揭示了灰霉病菌的致病机理,明确了灰葡萄孢的自噬相关基因Bcatg1、Bcatg3和Bcatg7参与灰霉病菌的致病过程。(3)创建了基于LAMP的灰霉病和菌核病的快速分子诊断技术,为病害的快速诊断和科学治理奠定了基础。(4)针对蔬菜病害的发生特点,提出了蔬菜根腐类病害已经由镰刀菌(Fusarium spp.)危害为主转为腐霉菌(Pythium spp.)和镰刀菌并重的新观点。

2.检测了蔬菜主产区灰霉病菌对常用杀菌剂的抗药性,阐明了灰霉病菌抗药性分子机制,创建了病菌抗药性快速检测技术,为蔬菜病害的精准防控提供了科学依据。(1)检测了蔬菜主产区灰霉病菌对7种杀菌剂的抗药性,明确了其抗性水平及类型。(2)建立了灰葡萄孢对咯菌腈、双胍三辛烷基苯磺酸盐的敏感性基线,评估了灰霉病菌对双胍三辛烷基苯磺酸盐的抗药性风险。(3)阐明了灰葡萄孢对咯菌腈、氟啶胺、多菌灵和啶酰菌胺的抗药性分子机制,创建了针对抗药性的系列快速检测技术,检测效率提高了300倍以上。

3.研发出蔬菜病害精准防控关键技术,集成创建了蔬菜病害综合治理技术体系,进行了大面积推广应用。分离鉴定了一系列生防菌和植物源杀菌成分,创制治理蔬菜病害的新型杀菌剂5种,研发出臭氧水防治蔬菜病害的绿色防控新技术,集成蔬菜病害综合防控技术规程7套,提高了蔬菜病害治理水平,减少了化学农药用量。2010~2018年在山东、江苏蔬菜主产区推广510万亩,新增经济效益66.3亿元。经济、社会和生态效益显著。

该项目授权发明专利13件;在国内外发表学术论文68篇,其中SCI收录31篇;著作2本;制定山东省地方标准8项已颁布实施;登记计算机软件著作权4件。接受中央电视台、山东电视台采访制作科普节目10期。为蔬菜产业健康发展、保障农产品安全提供了科技支撑。

经中国工程院陈剑平院士为组长的评价组鉴定,该成果在新病害鉴定、快速检测技术方面创新显著,总体达到同类研究的国际领先水平。

成果说明

设施蔬菜所处的高温高湿、弱光照、连作等条件,使得蔬菜特别容易受到侵染性病害的侵袭。菜农为减轻损失不断加大农药用量,导致了严重的环境污染和农产品安全问题,严重制约了蔬菜产业的可持续发展。2010~2018年间,项目组历时9年,研发了蔬菜病害快速鉴定的技术,鉴定了一系列蔬菜疑难病害,确定了其病原。检测了蔬菜主产区重要蔬菜病害对主要杀菌剂的抗药性,首创了快速检测技术,集成了蔬菜病害精准防控技术体系。9年间通过举办培训班、发放明白纸等方式,培训新型职业农民、基层技术人员上万人次。通过中央电视台、山东电视台、山东人

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