《科学时报》记西北农林科大农业部太白小麦条锈病菌重点野外科学观测试验站

《科学时报》 (2010年2月23日 A2版 国内)

构筑粮食安全的“高山哨所”

――记西北农林科大农业部太白小麦条锈病菌重点野外科学观测试验站

太白试验站用以进行锈病抗性试验的小麦盆栽试验

太白县地处秦岭西部，位于宝鸡市东南，因秦岭主峰太白山在境内而得名。太白县横跨黄河、长江两大流域，北连秦川，南通巴蜀，为川陕之要冲。关中自古就有“山前桃花山后雪”、“太白积雪六月天”之壮观美景，太白县是秦岭深处的“香格里拉”。　　深秋时节，当记者来到位于秦岭腹地的宝鸡市太白县城区时，漫山遍野的红叶与黄色的野菊花交相辉映、美不胜收。一座二层小楼在蓝天白云的映照下格外引人注目，这就是依托西北农林科技大学建设的农业部太白小麦条锈病菌重点野外科学观测试验站。
 　作为全国小麦条锈病菌监测的重要基地，我国目前命名的33个小麦条锈病菌生理小种中，有20多个是该试验站监测出来的。试验站对历次小麦条锈病大流行和大面积小麦品种抗条锈病丧失作出了准确预测，为我国小麦条锈病的长期控制和粮食安全作出了重要贡献。　　    
高山上的小麦条锈病菌试验站

    我国是世界上最大的小麦条锈病流行区，小麦条锈病是危害我国小麦生产的最重要病害。在其流行年份可使小麦减产20%～30%，甚至造成颗粒无收。1950年、1964年和1990年发生的三次大流行，分别使我国小麦减产60亿、36亿和25亿公斤。上世纪50年代，缺乏特效药剂的化学药物防治，剪除病叶就地掩埋的物理防治，导致防治小麦条锈病的结果却是“天天治，天天防，到头来，一片黄（即叶片上布满粉状鲜黄色锈菌孢子，严重时地面也会被锈菌孢子染黄）”。
　　巨大的农业灾难不仅震撼着农业科技工作者的心，也震撼着新生的共和国。不久，一个专门研究和防治小麦条锈病的全国性协作委员会迅速成立。以后来成为中国工程院院士的李振岐，原陕西农科院植保专家路端谊、刘汉文等为代表的西北地区科技骨干被吸收加入了这支队伍。
　　很快，他们在陕、甘、青小麦条锈病发生发展规律研究方面取得了突破性进展。研究发现，造成小麦条锈病暴发流行的主要原因是小麦条锈病菌生理小种变异引起的小麦品种抗锈性“丧失”。而要加快锈病研究速度，试验就必须在一年四季不停顿地进行。
　　小麦条锈病喜低温，在湿润的环境下容易生存繁殖。当时没有低温室，研究病菌越冬越夏成了“头痛事”。20世纪60年代正是困难时期，国家要拿出数十万元建低温室显然不现实。从实际出发，路端谊、刘汉文等提出，在高山上建一个温室，利用天然低温做实验。说干就干，他们开始四处考察，辗转甘肃六盘山，陕西华山、陇县、凤县等地，最终确定在海拔1600多米、“长冬无夏、春秋相连”且交通方便的太白县建站。1957年，农业部投资在这里建立了全国小麦条锈病菌生理小种监测高山试验站。试验站的建成，将每年条锈病试验研究时间从5个月延长到11个月。1974年，农业部又拨款扩建太白高山试验站，使之成为当时全国条锈病夏季研究中心。2008年试验站又成功获批农业部太白小麦条锈病菌重点野外科学观测试验站。
几代人坚守“高山哨所”五十年 
　　“1990年小麦条锈病将大面积暴发，必须作好充分的应急措施。”这是1989年底西北农林科技大学老一辈条锈病专家根据多年经验和调查结果分析后，给陕西省政府紧急上报的关于小麦条锈病大流行的送阅件，省长批示要求省农业厅尽快组织专家调查。然而近20年未发生条锈病以及田间没有观察到发病迹象的现实让大部分专家认为，不会发生小麦条锈病，但刘汉文等坚持己见。4月初，当他们在宝鸡市再次调查时，各地发现条锈病的电话接二连三地打来，省植保站紧急从四川调集药品，及时防治，才未造成重大损失。
　　2008年12月，农业部小麦产业体系病虫害防控功能实验室主任、长江学者特聘教授康振生根据当年调查结果，及时给农业部上报了2009年小麦条锈病将暴发流行的报告。很快，农业部在兰州召开全国小麦条锈病现场防治会。由于预报准确、防治及时，这一年，我国小麦获得了大丰收。

类似这样的成功预测，已经多次从太白野外观测站发往国家和省级农业主管部门。 
　　从1957年正式建站，在太白山的深处，几代科技工作者已经在这里坚守了整整52年，积累了我国每年小麦条锈菌标样监测数据和资料，保存了历史上曾经出现过的大多数条锈病菌生理小种或类型菌种。
　　上世纪60年代初，刚建起的试验站只有两间简易的玻璃房。整个夏季，科技人员白天做实验，晚上就在玻璃房门后搭个小床住宿。当时，杨凌到太白县之间没有通车，转车只能在宝鸡。而宝鸡每天只有一班车到太白县，买不上票是常事。遇到这种情况，上百公里的路程就靠步行。“经常是白天赶路，晚上在中途一个叫观音庙的庙里借宿，有时到得太晚，没有饭了，那就只能饿肚子。”袁文焕研究员回忆道。
　　在这样艰苦的条件下，试验站查清了发生在我国的小麦条锈病菌生理小种的种类、消长和分布情况，并对国内外2.5万余份品种资源进行了抗锈鉴定，筛选出大量具有不同抗病性的亲本材料提供给育种部门，使他们很快选育出100多个抗锈品种，也使陕西省从1965年至今，基本上控制了条锈病流行成灾，全省小麦产量稳步增长。
　　52年的坚守，试验站不仅使我国小麦条锈病研究达到国际先进水平，而且条锈病防治规模和成效均居世界前列。李振岐院士主持的“小麦品种抗条锈性丧失原因及控制对策研究”，挽回小麦损失折合人民币22.69亿元。康振生教授参加完成的“繁6及衍生小麦抗条锈性变异及对策研究”，通过提供抗源、及时调整品种布局、指导测报与防治，推广应用1.24亿亩，获国家科技进步奖三等奖。王保通教授主持的“小麦品种慢条锈性鉴定技术及抗性机制研究”，解决了长期以来小麦品种慢条锈性标准难以掌握的问题。截至2001年6月，陕西省利用该技术鉴定并通过审定的小麦品种有11个，推广面积9639万亩。
“高山哨所”的未来眺望
　　“由于独特的地理位置和自然资源，太白试验站曾经是我国唯一的条锈病菌监测基地。1973年至1986年，来自全国8个省（市）的小麦条锈病研究专家都曾在这里进行工作。”自1962年开始就在试验站工作的袁文焕告诉记者。
　　目前，试验站仍然是全国小麦条锈病菌监测的重要基地，每年全国条锈病菌标样监测大约1/4的任务在这里完成；每年鉴定来自陕西省乃至甘肃、四川等地标样300余份，监测小麦品种300余份；还为育种单位提供了大量抗锈资源以及抗病中间材料。 
　　近年来，在康振生的带领下，试验站建立了小麦条锈病菌快速分子检测方法、小麦条锈病菌指纹鉴定技术和小麦条锈病菌分子检测技术，并获国家专利；系统分析了我国主要抗源品种抗条锈性的遗传规律，挖掘出一批野生外源抗病基因资源，丰富了小麦抗条锈基因库，对抗病育种具有重要的利用价值。

康振生表示，下一步试验站要通过现代生物技术与传统技术结合，研究条锈病菌的基因组与功能基因组，揭示条锈病菌致病性变异机理，为我国小麦条锈病流行的准确预测和持续控制提供科学依据。