欢迎您登录科学中国人官方网站!!
新浪微博|网站地图|联系我们
萧玉涛:用基因组学助力植保发展

来源:  发布时间:2019-09-20

□ 卫婷婷

  
  
  最近,一种新的虫害引起了社会的广泛关注,那就是草地贪夜蛾,它“能吃”“能生”“能飞”,对于庄稼特别是玉米破坏性极大,严重的可能导致绝收。据农业农村部5月21日发布消息称,草地贪夜蛾自2019年1月迁飞入侵我国以来,已扩散蔓延到14个省区市,并呈继续北迁趋势,防控形势严峻。
  面对这次突发的虫害危机,农业农村部早在2018年年底就发布了《关于加强草地贪夜蛾监测预警工作的通知》,我国植保领域内的学者们也纷纷将其的防治工作列为研究重点。国家“万人计划”青年拔尖人才、广东省珠江人才、中国农业科学院(深圳)农业基因组研究所(以下简称“基因组所”)“农业昆虫基因组学”创新团队的首席科学家萧玉涛正是其中一位,他表示:“草地贪夜蛾的破坏力特别强,对国家粮食安全构成了威胁。作为一名农业科研人员,作为农科院的一名员工,我希望通过基因组分析,来研究它的致害特性,最终实现高效环保的治理。”
  
防治草地贪夜蛾是一场硬仗
  
  草地贪夜蛾是一种原发于美洲的杂食性害虫,其成虫能远距离迁飞,同时易于扩散传播。在《2017年世界植物现状报告》中,它被国际农业和生物科学中心CABI评为世界十大植物害虫。
  2016年1月,它首次出现在尼日利亚,两年内入侵撒哈拉以南非洲44个国家,横扫非洲各地玉米,造成玉米年减产830万到2060万吨,经济损失高达24.8亿到61.9亿美元。2018年5月草地贪夜蛾入侵印度,3个月蔓延全印度。鉴于其严重的危害性,2018年8月,联合国粮农组织向全球发出预警。
  面对这个突然出现的入侵者,东南亚各国显然有些措手不及。2018年11—12月,在孟加拉国、斯里兰卡、缅甸相继发现其侵入。“缅甸离中国很近,只要有可借用的风、有它的食物链,入侵中国只是早晚的问题。”已在植保领域研究多年的80后学者萧玉涛向记者介绍说,“今年五六月份会到达长江流域,六七月份到达黄河流域,再往后到秋季时预计可能会到达东北,那将会是一个全国性的重大虫害。”
  俗话说“民以食为天,猪粮安天下。”作为世界三大主粮之一的玉米,同时也是我国重要的动物饲料,一旦遭到破坏将会影响整个中国的农业结构。如今草地贪夜蛾的防治就是当下国家的重大需求,萧玉涛和他的团队义不容辞地吹响了对抗草地贪夜蛾的冲锋号,他表示:“对于这种全球性的虫害,国际合作非常重要。不但要防治好我国境内的,还要争取把东南亚、印度、非洲等地的也防治好。否则每年草地贪夜蛾都会源源不断地飞往中国,最后还是防不好。”
  目前,国际粮农组织已积极参与这次虫害防治,萧玉涛他们也已和英国兰卡斯特大学等合作,包括对草地贪夜蛾的基因组测序等相关工作正在有条不紊地进行。据基因组所、中国农业科学院植物保护研究所等机构的最新研究表明,迁飞进入我国的草地贪夜蛾群体是来源于美国佛罗里达州的地理种群。萧玉涛解释道:“目前来看喷洒农药还是最主要的一个防控手段。通过起源地的追踪可知道它对哪些药物敏感,从而指导农药合理高效地使用。”对于未来长期的虫害防治,他认为Bt作物的种植也是一个有效手段,“Bt玉米具有很好的抗虫性,虽然国家现在还没有允许,但后续我觉得可能会是一个方向。美国、巴西等国家都已进行了相关Bt玉米的商业化,在防治草地贪夜蛾方面具有很好的作用。”
  
潜心进行Bt作物研究
  
  “Bt即苏云金芽孢杆菌,是一种土壤细菌,当靶标害虫摄食后会死亡。Bt作物,简单说来就是把细菌本身的基因克隆出来,再通过转基因的方式转到农作物比如棉花里面,棉花就能够表达这样的毒素,虫子吃了就能被杀死。”萧玉涛介绍说。化学农药的广泛使用对环境和食品安全构成了重大威胁,而Bt抗虫作物的商业化则开启了害虫防治的新时代。
  萧玉涛年纪虽不大,但在Bt抗虫作物的研究领域却有着丰富的经验。在近10年的研究中,从博士时的水稻抗虫研究、博士后时的棉铃虫Bt抗性研究,到如今的“昆虫基因组学”等研究,他不断攻坚克难,将研究中的艰辛视作前进的台阶,在绿色植保的道路上奋力前行。他回忆说:“在博士后做棉铃虫Bt抗性机制研究时,要去田间捉很多虫,再进行生测,并把产生抗性的虫留下,进一步研究其产生抗性的机理,从而想办法延缓或者克制它产生抗性,但短时间内可能比较难。”为了取得突破性的科研成果,萧玉涛花了4年时间,但他认为“能取得这样的成果,多等几年对我来讲也是值得的”。
  凭着披荆斩棘的勇气和矢志不移的执着,萧玉涛不断攀登着科研高峰,用智慧和汗水浇灌出一个又一个的科研成果。2019年1月14日,Philosophical Transactions of The Royal Society B:Biological Sciences在线发表了萧玉涛为第一作者的评论文章——《Bt作物和靶标害虫互作机制的研究进展》。该文章对Bt作物的商业化种植、靶标害虫的抗性产生进行了重点归纳和深入探讨,并提出了Bt抗性治理的新策略,可为Bt作物的长期有效利用及农业害虫的综合防控提供理论指导。“目前来讲包括玉米、棉花和大豆在内的转基因Bt作物现已在美国等国家商业化,可抵御约30种主要的鞘翅目和鳞翅目害虫,极大地造福了环境和经济,但是在中国只有转基因棉花和木瓜进行了商业化种植。我们希望通过了解靶标害虫这种抗性的机理,设计出延缓抗性进化的策略。而新Bt基因的发现和增加Bt作物的商业化都可以提高害虫防治效果,延缓Bt抗性的发展。”萧玉涛介绍说。
  
能力越大责任越大
  
  科研的最终目的是落实于实际应用,用科技成果推动产业发展。博士后出站后,萧玉涛来到基因组所,并任“农业昆虫基因组学”创新团队首席科学家,从事植物与害虫互作机制的研究,开启了他学以致用的新征程。
  “作为一个科研工作者,我觉得始终要保持科研的热情,紧紧跟随国家的重大需求。”刚到基因组所时,萧玉涛对于基因组学也并不是很在行。但他心中始终铭记着习近平主席曾给农科院的一个定位,即面向世界农业科技前沿,面向国家重大需求,面向农业科技主战场。“现在不管做什么研究,基因组是一个必备的手段。有了基因组之后,对功能基因发掘、育种、生物安全、病害防治、食品安全等都是一个很好的研究手段。”为了解决国家的重大需求,萧玉涛开始对基因组学进行深入系统的学习。与此同时,他将基因组测序的技术和植保技术,尤其是重要的农业昆虫的研究相结合,取得了不俗的成绩。萧玉涛已主持国家自然科学基金、转基因生物新品种培育重大专项子课题等项目10余项,在“小地老虎、大地老虎、草地贪夜蛾等昆虫基因组组装”“昆虫基因编辑”等方面都取得了重要进展。
  独行虽快,众行致远。作为创新团队的带头人,萧玉涛也不忘团队人才的培养。“做事情要有创新,否则思维会僵化,很难有一些突破性的科研进展。”此外,萧玉涛还认为做科研,绝对不是单打独斗,大家要相互交流、相互协作,否则很难出成果。
  与此同时,极具使命感和责任感的萧玉涛对基因组所的发展也相当热心。他组织建成了深圳昆虫科技馆,为深圳市科普教育事业的发展做出了重要贡献;他组织召开重大学术会议,助力深圳人才引进。2018年4月,他牵头组织“昆虫基因组与绿色防控大会”,会上主办方基因组所同时发起了TOP1000昆虫基因组计划。萧玉涛解释说:“这个计划能为昆虫学家提供一个便利的研究平台,同时充分发挥基因组所在基因组装和拼接方面的特长,通过合作方式开展基因组研究,为合作团队培养基因组学人才。”
  一分耕耘一分收获。如今国家“万人计划”青年拔尖人才,中国农业科学院青年英才、广东省珠江人才、深圳市高层次人才等诸多荣誉接踵而至,是对他的肯定与赞许,更是激励他未来努力突破难题的不竭动力。正如萧玉涛在获得2019年深圳市五一劳动奖章时所说的那样:“我将继续在昆虫基因组与绿色防控技术研究方面努力突破,为中国植保事业的发展献出自己的一份力量。”科
  

分享到:
杂志
本期封面

2024年3月

上一期 下一期