甘蔗是全球最重要的糖料和能源作物之一。福建农林大学是我国甘蔗人才培养、科学研究和成果孵化的重要基地，出版了国内第一本《甘蔗栽培学》专著，培养了新中国第一位从事甘蔗科学研究的博士，获得了国内糖料界唯一的国家科技进步奖一等奖，在全球首次破译甘蔗基因组，于2014年获批组建国家甘蔗工程技术研究中心。早在上世纪60年代，学校就率先开展甘蔗植保领域的基础研究，在甘蔗病虫害致灾机理和抗性机制的基础研究处于国内外领先优势，持续攻克甘蔗病虫害防控的关键难题；2024年农林生物安全全国重点实验室组建后，又把开展甘蔗重大病虫害防控研究摆在重要位置，持续用科技创新守护这份“甜蜜事业”。

解码生命：破解甘蔗病虫害防治密码

2018年10月，福建农林大学公布了甘蔗基因组，这是第二个以中国人为主破译的大宗农作物基因组。明瑞光教授研究团队攻克同源多倍体基因组拼接组装的世界级技术难题，解析了甘蔗割手密种的系列生物学问题，特别是揭示了甘蔗属割手密种的基因组演化、抗逆性、高糖以及自然群体演化的遗传学基础。

近年来，甘蔗病虫害绿色防控团队在甘蔗抗病虫机制上取得了一系列有重大影响的标志性成果。

许莉萍课题组首次证实黑穗病病原菌通过“分子拟态”实现免疫抑制，为抗病育种开辟新路——改造受体结合域，让病菌“钥匙”再也打不开“锁”。徐景升团队首次发现植物病毒靶向PIP调控H2O2转运建立侵染，建立甘蔗通过平衡活性氧爆发和自噬应答SCMV侵染的分子机制模型。高三基课题组从水杨酸SA信号入手，采用多种生化和分子生物学技术，鉴定出MAPK18、WRKY43以及SA信号通路中关键组分TGA14、PR1和PR10等基因的互作模块3套，为甘蔗抗病育种提供新思路、新基因。王锦达课题组围绕甘蔗-昆虫互作过程，以昆虫唾液为研究对象，筛选出SfApyrase、SfFat等8个唾液效应蛋白，并发现这些蛋白通过JA等通路提升苯并噁嗪等抗虫物质的表达，进而提升甘蔗抗虫性。近10年来，主持与甘蔗植保相关的国家自然科学基金12项、国家重点研发计划课题和子课题11项，在多个国际重要期刊上发表了43篇学术论文。

生物育种：培育高产高抗优质品种

选育和利用抗病品种是防治甘蔗病害最经济、最有效的途径。福建农林大学为新中国甘蔗种业发展做出2次历史性的突出贡献。福建协和大学农科（福建农林大学前身）于1946年率先引进台湾F134品种。经过福建农学院教授周可涌试验和推广，从1954年开始，这个品种便逐步代替了当时的当家品种世界蔗王“POJ2878”，推动我国甘蔗第一次品种更新换代，并作为杂交亲本推动大陆甘蔗育种革新。“九五”以来，学校牵头引进选育审（鉴）定的新台糖22号、新台糖25号、新台糖10号等系列品种（具高产、抗病、抗逆性强特点）曾占全国甘蔗种植面积的85%长达15年，推动我国甘蔗第四次品种更新换代。当前，以高糖、高产、抗逆性强为特点的第五代新品种两大主栽品种桂糖42和桂柳05136的母本和父本来自新台糖22号。

为了筛选出真正抗病、高产、优质的甘蔗品种，从田间多年多点自然发病情况调查，到室内苗期人工接种抗性鉴定，甘蔗病虫害绿色防控团队构建了系列的精准快速的重大甘蔗病害抗性鉴定与评价技术体系。1998年以来，团队连续为全国甘蔗品种联合区域试验和甘蔗新品种审定（登记）提供科学、准确、可靠的鉴定报告300余份。此外，许莉萍课题组率先开展转基因抗病虫分子育种研究，有21份转基因材料获得农业农村部的中间试验或环境释放许可证书；建立起一套全新的polyBSA-seq技术，筛选并获得甘蔗中与叶枯病抗性基因紧密连锁的4个分子标记，有望应用于甘蔗抗叶枯病性的鉴定及其遗传育种领域；创制的全球首张甘蔗100K SNP芯片构建的高密度图谱进行QTL定位，共定位到7个与花叶病抗性相关QTL，为解析甘蔗对花叶病的抗性机制及进一步开展甘蔗花叶病抗病分子育种奠定了良好的基础。

转基因甘蔗抗虫性表现

综合防控：构建全链条防控新生态

甘蔗是无性繁殖作物，常受病原物反复侵染、并在植株体内不断积累，造成甘蔗品种种性退化。针对这一问题，甘蔗病虫害绿色防控团队通过解析病毒和细菌的全基因组序列及遗传进化，开发成套的高效、灵敏、快速的诊断试剂盒6种，涵盖了我国蔗区危害严重的病害种类，通过集成创新不断完善检测技术手段和方法，建立标准化实时荧光定量PCR检测体系。这套体系能够在病害潜伏期就精准识别“病魔”踪迹。首次监测到广东湛江、广西北海细菌性枯萎病、广西崇左细菌性软腐病发生。近5年，病害检测监测技术核心示范面积7.8万亩，辐射应用面积积累64万亩。如今，团队正在积极探索采用高光谱病害诊断技术、物联网田间监测网络、区块链溯源平台等智慧农业技术，从实验室到田头，构建覆盖全病原类型的监测预警网络，将为病害防控按下“快进键”。

团队秉持“预防为主、综合防治”植保方针和“公共植保、绿色植保”的植保理念，在实践过程中始终采取综合措施，走绿色防控之路，构建“抗病品种+脱毒种苗+生防菌+生物刺激素”四位一体的综合防治体系，实现农药减量增效、农业增产增收目标。筛选出生防菌芽孢杆菌和甘蔗有益内生菌粘质沙雷氏菌3株，外施纳米硒、纳米硅等生物刺激素，均对甘蔗有促生和抗病功效；研制芽孢杆菌复配粉剂产品1款，建立极端灾害天气甘蔗主要病虫害防控技术规程等4套。通过产学研用融合模式，联合广西凯米克农业技术服务有限公司，在广西来宾、崇左、钦州、南宁、北海等蔗区，采用植保无人机喷施作业，开展甘蔗中后期病虫害的精准防控试验示范，累计面积达175万亩，挽回农业经济损失超4.4亿元。

田间植保无人机飞防作业

从实验室到田间地头，这支“甘蔗医生”团队用科技之光照亮乡村振兴路。如今，团队依托“农林生物安全全国重点实验室”“国家甘蔗工程技术研究中心”2个国家级创新平台，在守护“甜蜜事业”的新征程上，书写着农业科技工作者的时代答卷。（文/图 福建农林大学植物保护学院）

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