粮食安全是国家安全的重要组成部分，是关系国民经济发展和社会稳定的重大战略问题。中国农业大学植物保护学院教授马占鸿带领植病流行与智慧植保实验室团队，多年来围绕重大农作物流行性病害——小麦条锈病和玉米南方锈病开展了深入系统地研究，用科学的智慧和不懈的努力，破解病害难题，为保障国家粮食安全作出了突出贡献。
从源头到末端全面防控
小麦条锈病是一种常见的小麦病害。马占鸿教授团队开展了发生流行区划、早期分子诊断、遥感监测、预测预警及综合防控等重要科学问题的探究，明确了我国小麦条锈病核心菌源区、冬繁区和春季流行区范围，建立分子早期检测技术，构建遥感监测模型，提出分区治理策略。
团队利用分子生物学技术，成功开发出快速、精准的分子早期检测技术，构建了遥感监测模型，借助卫星遥感数据，可实现对大面积小麦种植区域条锈病的实时动态监测，从而保证及时有效防控。基于对病害发生规律的深入理解，结合气象数据和种植信息等多源数据，团队构建了科学有效的预测预警模型，并提出分区治理策略，根据不同区域的特点制定针对性的防控方案，从而实现了防控资源的优化配置，大幅度提升了防治效果。
揭示规律创新突破
马占鸿教授团队迎难而上，针对玉米南方锈病，建立玉米南方锈菌扩繁方法，研制了SSR标记技术，用于区分不同的锈菌。
在病害传播规律的研究上，团队提出并验证了玉米南方锈病在我国存在由冬繁区向流行区的传播规律。团队建立的玉米南方锈菌分子检测体系，可以快速准确地检测病害的发生情况。在病害识别诊断和防治上，根据病菌孢子原生质对酸处理的应答反应不同，创造性地研发了一种使用95%盐酸或75%硫酸快速区分普通锈病和南方锈病的方法。发现并鉴定命名了玉米南方锈菌的生理小种玉南1号，为抗病育种工作提供了宝贵的资源。明确了不同玉米品种对锈菌的抗性以及锈菌在不同玉米品种上的相对寄生适合度，筛选出了部分玉米抗南方锈病的品种，为抗病育种和优化种植结构奠定了基础。
助力粮食安全服务三农
马占鸿教授团队多年来以小麦条锈病和玉米南方锈病两种病害为研究对象，按照微宏对应研究思路，结合分子流行学、群体遗传学和信息技术及遥感技术等研究理论和方法深入系统研究，取得了原创性成果。针对这两种气传流行性病害，团队发明了智能孢子捕捉器，用于监测空气中锈菌的夏孢子数量。智能孢子捕捉器可以自动收集、分析孢子数据，并通过无线传输技术将数据实时发送到终端设备上，及时掌握病菌的动态。团队还建立了基于孢子数量和气象因素的病害预测模型，为病害的早期监测预测预警提供了理论依据。此外，团队利用AI技术研发的手机拍照识病虫APP——植保家，解决了农民朋友求医问药难问题，研制的“田警”牌农作物病虫害智能监控系统——农田卫士，应用于生产为农作物病虫害监测预警和统防统治提供了有力的科技支撑。
这些研究的相关成果先后在《中国农业科学》《植物保护学报》《植物病理学报》等国内外行业期刊上发表，赢得了业内的高度肯定。
未来，期待更多的科研工作者扎根农业生产一线，大力发扬科学精神，勇攀科技高峰，不断探索病害防治的新方法和新技术，为保障国家粮食安全、助力农业高质量发展作出卓越的贡献。
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责编：刘铮
