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“国家农业生物安全守护者”高利:脚踩泥土的麦田防疫科学家

2023-04-10娥江

伴侣 2023年3期
关键词:高利侵染麦田

娥江

本文主人公高利

高利是中国农业科学院植物保护研究所研究员,多年来,她脚踩泥土在麦田和实验室忙碌,以科学妙招应对危害我国粮食安全的检疫性病害、麦类黑穗病中危害最大且最难防治的小麦矮腥黑穗病,守护着我国小麦安全生产,将来自境外的疫病危害拒之国门外。

高利取得了巨大的科研成果,其头上光环闪烁:荣获第十三届“中国青年女科学家奖,当选为2022年北京“最美科技工作者”,全国妇联授予其2021年度“全国三八红旗手”称号,获“第十二届北京青年优秀科技论文评选一等奖”等多个奖项。

报考农业大学立志学农,让乡亲们不再食不果腹

高利出生在陕西关中平原的一个农村家庭,那里耕种历史悠久。锄地拔草、播种施肥、翻晒稻谷……从小,高利就跟着父母下地干活,农事农谚填满了她儿时的记忆。风调雨顺收成好,母亲将新打下来的麦子做成美食,和邻居共享丰收的喜悦;如果遇上恶劣天气或者病虫害影响了收成,农民们就整年食不果腹。

高利上小学时,有一回家乡的小麦遇上病害,乡亲们颗粒无收,只能啃红薯充饥。危害粮食作物的病害,不仅牵动着千千万万粮农的心,也牵动着小高利的心。

父母希望女儿发奋读书,有朝一日去大城市。从小懂事的高利学习刻苦勤奋,成绩一直名列前茅。高考填报志愿时,高利只填了西北农林科技大学植物保护专业,老师和同学都感到很惊讶,问她为何要选择农业?高利说:“我在农村长大、熟悉农业,最起码地里的庄稼我都认识。希望自己学农后有能力防治农作物病害,让乡亲们不再食不果腹。”

大学时,高利时常与老师、前辈们一起,到全国各地实习,認识各类农作物病虫害。在此期间,她对专业的理解和热爱与日俱增。

2001年7月,高利大学毕业。2007年7月,高利获得中国科学院研究生院、中国科学院微生物研究所理学博士学位。之后,高利来到中国农业科学院植物保护研究所植物病虫害生物学国家重点实验室工作。她所在的研究组有两个研究方向:小麦锈病和小麦矮腥黑穗病防治。

小麦锈病由锈菌引起,这种病发生区域广、爆发性强、流行频率高、危害大,威胁着我国小麦的生产安全。刚工作那4年,高利的大部分精力都用在攻克小麦锈病上,并研发出准确、快速早期诊断3种小麦锈菌的技术。

小麦矮腥黑穗病主要分布于美国、加拿大、俄罗斯等20多个国家,是麦类黑穗病中危害最大的检疫性病害之一,能把小麦籽粒变成“白皮包子”,皮一碰就破,黑色孢子粉也随之洒落。这些孢子在土壤里可存活10年甚至更久,遇到合适的条件就会萌发,再度侵染小麦。小麦感染这种病害后,严重时可减产75%~90%,甚至绝产。由感染矮腥黑穗病菌的小麦制成的食物或饲料,可能引起人畜中毒,即使被排泄出来,排泄物中残存的孢子仍有生存能力。

只有做好植物检疫,才能筑牢国门生物安全防线。我国是产麦大国,但每年仍需进口大量小麦,急需迅速、准确检测和有效防治矮腥黑穗病的技术储备。“守住这道防线,我们责无旁贷。”高利说。

深入研究,不惧小麦矮腥黑穗病

小麦矮腥黑穗病菌的检测当时主要依靠形态检测法,通过识别病菌的形态差异来区分病原菌。这种方法依赖长期的经验积累。

还有一种检测手段是做萌发实验,但即使在最适合的环境条件下,矮腥黑穗病菌的萌发也需约40天。高利说:“如果等萌发实验做完再决定进口小麦的去向,就会影响通关效率。”

此外,由于矮腥黑穗病菌和网腥黑穗病菌、光腥黑穗病菌的IST基因序列一模一样,传统的基因检测方法也无可奈何。

“由于研究小麦矮腥黑穗病的人少,文献也少,相关研究基础十分薄弱。加之它属于检疫性病害,用于研究的样品也很有限。”高利说,在研究小麦矮腥黑穗病的初期,她感受到很强的挫败感。

那时,高利感到很焦虑,“一般来说,小麦侵染锈病10天左右就会出现症状,然后就能开始研究。但小麦侵染矮腥黑穗病周期特别长,至少要5个月才出现症状,如果不提前检测,等麦穗长出来才发现,很影响科研产出。”

为此,高利长期致力于小麦矮腥黑穗病的检测监测、侵染机制、防控体系等方面的系统研究。“也是由于生长缓慢,这种病原菌在离体培养时特别困难。由于病症出现晚,我们团队仅是准备实验材料就花费了很多时间。”但为了使人们有可能在第一时间发现病害,进而及时采取防治措施,将损失降至最低,高利始终坚持并鼓励着自己的团队成员们,一定要下苦心深入研究。

高利和团队成员常年辛勤地“种”着矮腥黑穗病菌的菌丝。通过培养菌丝,确保培养室里一直供应着不同生长阶段的菌丝,从而不间断地提供研究样品。“我们尽可能通过自身努力弥补短板、克服困难。”她说。

终于,在漫长的摸索中,高利和团队在检测方法上,研发出了简便易行的检测技术,用试剂盒、试纸条就可以快速检测出病原菌;在侵染机制上,拓宽了长期以来的传统观点,明确了被病原菌侵染后小麦花药和子房的异常发育;在防控技术上,储备了可应急使用的化学药剂、防控方法及可用于生物防治的菌株和防控体系。

高利在进行田间调查研究

目前在国际上,高利带领的团队成员在小麦矮腥黑穗病研究领域处于领先水平。2017年,高利被授予第十三届“中国青年女科學家奖”。

近年来,高利尝试研究可抵御小麦矮腥黑穗病的品种资源。“有了抗病菌品种,农民们就不用那么辛苦了。”高利说。

      凭借着使命感,心系麦田里的农民

高利自我打趣说:“干这一行,让我远看像农民,近看是科学家。”小麦收获时节,正值酷暑,各种病害也最容易被发现。凭借着使命感,高利常常和同事们顶着高温奔走在各地的麦田里。为了防止锋利的麦芒、暴晒的日光对皮肤造成伤害,他们就像普通的农人一样,穿着长衣长袖。

每次出差,高利行囊中带的最多的就是鞋子,她觉得走过泥泞的田地后泥巴沾在鞋底,在乘车或住酒店时会给服务人员增添额外的工作量。她曾有出差7天带了7双鞋子的“最高纪录”。

2021年3月,高利被授予“全国三八红旗手”的荣誉称号。她说:“我只想当一个麦田里的守望者,我知道这有点异想天开,可我真正喜欢干的就是这个。”高利经常会收到一些小麦,有时装在信封内寄来,有时装在麻袋里寄来。“我经常去地里调研,认识了很多农民和农技人员。他们遇到疑似患上矮腥黑穗病的小麦,就会寄给我,让我帮忙鉴定。还有些是海关拿不准的样本,让我帮忙检测。”她说。

2022年,高利又收到各地农民寄来的病害样本,她每次一收到样本就立即放下手头的事,尽快鉴定并给出防控建议。

除了小麦,高利还会不定期收到生病的瓜果蔬菜。有一次,新入实验室的学生很高兴地说:“高老师,有人送您花!”实验室的师兄师姐检查后才发现,那是几盆生病发蔫的红掌花。随后,实验室立刻开展鉴定并根据病害类型给花农提出了防控建议。

高利不知道免费提供了多少次咨询,这项工作也成了她保留的社会服务性活动。“人们生病需要医生及时救治,疑似小麦矮腥黑穗病的样本也需要有效处置,我们有责任给农民提供专业的防控建议。”高利说。

除了在实验室做研究,高利每年有近一半的时间在麦田工作。年年月月,高利凭借着使命感,守护着我国小麦的安全生产。她说:“路虽远,行者至,事虽难,做则成。”

责编/高爽

E-mail:359240593@qq.com

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