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  • 李永:看不见战线上的探索者

    时间:2016-10-21 04:13 来源: 作者: 浏览:收藏 挑错 推荐 打印

    李永的研究对象是林业微生物。与细菌、真菌等各种肉眼看不见的微生物博弈,需要不一样的智慧、坚韧,更需要坚定信念和不懈坚守。

    从2004年研究生毕业至今,李永一直在这条看不见的战线上探索,并解开了一个个未知之谜,近5年以第一作者或通讯作者发表论文20篇,SCI论文14篇,累计影响因子达到34;作为主要参与人获专利6项。今年,李永被中国林科院评选为杰出青年专家。

    破解欧美杨细菌性溃疡病密码——为拯救中国栽培“第一杨”奠定坚实基础

    欧美杨是美洲黑杨与欧洲黑杨的杂交后代,具备速生、丰产等特点,是最重要的人工用材树种之一,在全国乃至全球都有广泛分布,栽培面积和经济价值领跑整个杨树大家庭。

    正因为欧美杨栽培面积大、经济地位重要,因此,一旦遭遇传染性病害,其后果将是灾难性的。

    非常不幸的是,2005年以来,一种可怕的溃疡病开始悄然袭击欧美杨,大片杨树遭遇灭顶之灾。

    感染溃疡病的杨树会在树皮上形成溃疡斑,斑痕由小变大,最大的可在树干上溃烂成长3米、宽几十厘米的斑,严重的甚至导致树木死亡。即使不死,树木也会变得非常脆弱,遭到风雨便轻易折断倒伏,造成严重的经济损失。

    李永告诉记者:“欧美杨在2007年到2008年期间发病最严重。当时,仅山东菏泽就有50万亩杨树受灾,造成严重的经济损失,让人们痛心疾首。”

    面对突如其来的病害,人们有些懵了。这种病害的病原是什么?怎么传播的?如何防治?诸如此类问题,完全没有答案。

    2008年,李永考上北京林业大学博士研究生,师从资深林业病害研究专家贺伟教授。这种可怕的病害吸引了李永,从此,他开始了对该病害的深入研究。

    2009年,有研究认为,导致欧美杨溃疡病的病原是一种叫做茄镰孢菌的真菌。但总爱质疑的李永并不信服,在实地考察时,他反复观察、认真研究欧美杨的溃疡伤口症状,总觉得症状不太像真菌造成的,因此便取样带回实验室,请师妹分离病菌,并进行接种实验。这一实验,果然证实了他的怀疑——欧美杨溃疡病的病原确实不是真菌,而是一种细菌。

    这一发现具有里程碑意义,为欧美杨溃疡病的防治打下了坚实的基础。

    随后,他们进一步研究,确定这种细菌的寄主只有欧美杨,并建立了病原菌快速检测技术。他们发现,这种病害的主要传播者是昆虫,特别是金龟子,另外,大风也会起到传播作用。他们的发现,为我国地方苗木检疫、病害防治以及欧美杨育种,提供了重要的科学依据。

    探寻防治之策——多项技术并驾齐驱,曙光就在眼前

    李永的研究还在继续。病原找到了,而防治才刚刚起步。

    对于这种细菌,化学药剂基础没有防治效果。李永他们必须另辟蹊径。

    首先是筛选抗病品种。他们在研究中发现,对抗这种细菌,几乎没有抗病欧美杨品种,但有一种叫做欧美杨107的品种,发病比别的品种轻。他们将107与其他易感品种混交种植,希望能抵御病害。但当病害来袭时,易感病的品种先发病,而不易感病的107在重重包围下也难逃厄运。最后,他们将所有易感病品种剔除,相对抗病的107发病率便大大降低。第一仗打赢了。

    在进行抗病品种筛选的同时,他们进行了生物防治实验。在开展田间接种试验时,他们发现并证明了欧美杨细菌性溃疡病协同致病菌,首次证明腐皮镰刀菌具有协同致病性。此外,他们发现了12个新微生物种,并筛选出能拮抗致病细菌的潜在生物防治细菌,准备开始田间实验。

    李永说:“通过对欧美杨溃疡病致病机制研究,我们还发现了与致病相关的基因。研究表明,蛋白乙酰化位点与植物病原菌致病过程密切相关。”

    参与林业微生物子平台建设——让中国林业微生物基因库锦上添花

    从2004年参加研究工作开始,李永就一直参与林业微生物平台建设。

    林业微生物子平台是国家科技基础条件平台下的一个重要的微生物平台。这一平台将中国林业微生物菌种保藏与管理中心建成了标准化微生物菌种保藏中心,堪称中国林业微生物基因库。基因库收集保藏的微生物活体,通过网络提供信息,实现资源共享的数字化和标准化,可以为全国各地提供科研和生产所需。

    李永说,收集和保藏微生物活体是一项非常复杂艰巨的工作,工作量庞大。复核鉴定也是一项要求细致、耐心的工作。这项工作主要是通过显微镜和分子生物学的方法进行,要提取微生物DNA,测序DNA,通过网络比对、鉴定,来确定微生物种类,有时还得通过其他方法鉴定。

    目前,标准化微生物保藏中心已经收集了18000多株微生物,可为全国各地研究提供服务。

    李永说,在收集、鉴定、保藏微生物的同时,平台也开展一些有益微生物的研究,如非常珍贵的松茸。他们通过将松茸进行发酵培养,再移植到野外进行半人工栽培实验,以尝试人工培育这种珍贵的食用菌。目前,实验已经进行了两年,也取得了一些进展。

    仅仅10多年时间,李永就做了这么多研究工作,发表了大量文章,取得了很大的成就,而且还要带研究生。人们可能会问,他的时间是怎么来的?李永说:“时间是挤出来的,你不抓,它就溜掉了,今后再回首,一定会很后悔。因此,能利用的时间,就得抓住了,利用好。”

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