今年5月，基因編輯小麥MLO-KNRNP獲批農(nóng)業(yè)基因編輯生物安全證書（生產(chǎn)應用），研究者聲稱該小麥品種對白粉病具有持久的廣譜抗性。但是基因編輯技術(shù)存在脫靶等問題，基因編輯作物相應地存在很大的風險，一旦推廣應用將覆水難收。實際上，除了目前已有的許多抗性品種可以選用，小麥白粉病的防治還有多種方式。
圖片來源：網(wǎng)絡
小麥白粉病是由真菌界子囊菌亞門中的禾布氏白粉菌小麥專化型引起的，該病菌屬于專性寄生菌，只能在活的寄主組織上生長發(fā)育，在小麥整個生育期內(nèi)均可發(fā)病，屬于小麥主要病害之一。該病菌可侵害小麥植株地面上部各器官，但以葉片和葉鞘為主，發(fā)病嚴重時莖稈、穎殼和麥芒也可受害。
白粉菌以分生孢子或菌絲體潛伏在寄主組織內(nèi)越冬，第二年春季條件適宜時，病菌靠分生孢子或子囊孢子借氣流傳播到小麥葉片上，先在植株的底部葉片呈水平方向擴展，以后依次向中部和上部發(fā)展，嚴重時可引起穗部發(fā)病。病菌在發(fā)育后期進行有性繁殖，在菌絲上形成閉囊殼[1]。
該病菌可以分生孢子階段在夏季氣溫較低地區(qū)的自生麥苗或夏播小麥上侵染繁殖或以潛育狀態(tài)渡過夏季，也可通過病殘體上的閉囊殼在干燥和低溫條件下越夏。
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小麥發(fā)白粉病后，光合作用下降，呼吸作用加強，養(yǎng)分積累減少，從而影響小麥根系的發(fā)育，減少分蘗、成穗數(shù)、穗粒數(shù)和千粒重。發(fā)病愈早減產(chǎn)愈嚴重，發(fā)病晚時主要影響千粒重[2]。發(fā)病較早的地塊，植株生長受到抑制，小麥長不高，不能正常抽穗，或者花芽分化不良，不結(jié)實，或者結(jié)實很少，且癟粒多。葉鞘和莖桿感病，說明病害已經(jīng)發(fā)展到很嚴重的地步，會造成莖桿軟弱，非常容易倒伏。花期穗部感病，不能正常開花授粉，經(jīng)常造成空殼[3]。
小麥白粉病在世界各產(chǎn)麥區(qū)均有發(fā)生，以美國和西歐最為嚴重。在我國，小麥白粉病過去僅在冷涼潮濕的西南地區(qū)和山東沿海地區(qū)發(fā)生較重，自20世紀70年代以來，隨著各地耕作制度的改變，特別是化肥使用量的增大、種植密度的提高、矮稈品種的大面積推廣，病害逐漸擴展到江準、黃準及其他主要產(chǎn)麥區(qū)[4]。影響小麥白粉病發(fā)生和流行的主要因素有品種抗性、氣候條件、栽培管理等，所以需要針對各個因素進行綜合防治。
這次獲得農(nóng)業(yè)基因編輯生物安全證書（生產(chǎn)應用）的基因編輯小麥MLO-KNRNP就是從抗性著手，聲稱對小麥白粉病具有持久的廣譜抗性。當初轉(zhuǎn)基因棉花誕生時，其研發(fā)和支持者也是信誓旦旦說其對棉鈴蟲等害蟲有高度有效的殺蟲特性，可以減少殺蟲劑使用。但是，轉(zhuǎn)基因棉花推廣開后，不但次生蟲害爆發(fā)，就連棉鈴蟲也進化出了對其產(chǎn)生抗性的品種，因此也帶動了農(nóng)藥用量的不斷增加。
雖然說目前的研究發(fā)現(xiàn)MLO基因是小麥等植物的白粉病感病基因[5]，把其敲除了好像白粉菌就無從下口了，但誰也無法保證白粉菌會不會進化出新的品種來繞過MLO感病機制，也不清楚長此以往會不會產(chǎn)生其他副作用。畢竟從進化論來說，植物進化過程中產(chǎn)生MLO基因不會單純只是抵御白粉病的一種機制，并且人類目前對生物體內(nèi)基因的相互作用以及與外部環(huán)境的作用了解得還太少。
這里說到基因編輯小麥的風險并不是反對培育和應用抗性品種，但必須用可控的且被證明是安全的方式，如雜交與誘變等方法[6]，目前也已經(jīng)有許多抗性品種可以選用，如百農(nóng)207、阜航麥1號等，產(chǎn)量也是比較高的。雖說傳統(tǒng)或航天育種等方式看起來好像比基因改造技術(shù)慢了點，不同品種抗性也有限，但畢竟涉及到人類的未來，安全要放在第一位，不是非基改不可，慢點也沒有致命威脅。至于基改品種，現(xiàn)在必須嚴格控制在實驗環(huán)境中，在不能確保其安全性，不能被大多數(shù)人理解認可的前提下，絕不可急于應用推廣。
其實，白粉病的發(fā)作與防治，不僅和品種抗性有關(guān)，也與氣候條件和栽培管理有關(guān)。
氣候條件對白粉病的發(fā)生很重要。一般陰雨天多、濕度較大、光照不足是白粉病發(fā)病的主要環(huán)境條件。濕度對于白粉病影響很大，在相對濕度0～100%期間分生孢子都可以萌發(fā)和浸染小麥植株，相對濕度越高，分生孢子萌發(fā)率也越高，病害發(fā)生就越嚴重，但在水滴中孢子萌發(fā)率反而降低。分生孢子在溫度為0.5～30℃時均可萌發(fā)，而以10～20℃為最適，10℃以下發(fā)生緩慢，25℃以上病害發(fā)生受到抑制，直射陽光對分生孢子萌發(fā)有抑制作用。分生孢子隨氣流遠距離傳播，可擴大再侵染。
圖片來源：鳳凰網(wǎng)
除了品種抗性與氣候條件外，多種栽培管理措施對小麥白粉病流行也有不同程度的影響。播期過早、播種密度過大、氮肥施用過量等都有影響。在病菌越夏地區(qū)秋播，小麥早播田較遲播田發(fā)病重。田間密度太大，通風透光不良，田間濕度過大，都會導致白粉病。在平原地區(qū)密度過大較密度合理的田塊發(fā)病重，所以控制好播種密度并做好田間管理是很重要的。
不合理施肥也會加重病害發(fā)生，高肥水特別是偏施氮肥田塊，病害發(fā)生較重；如果施肥量不足，小麥生長較差，土壤過分干旱的地塊也會發(fā)病。病殘體過多，自生麥苗太多，病原基數(shù)大，也是發(fā)生病害的重要因素。
總結(jié)一下，防治白粉病主要有以下方法：
1、因地制宜，適當晚播，合理密植；
2、因地制宜選用抗病品種，支持使用雜交、誘變等傳統(tǒng)方式培育抗性品種；
3、及時澆水抗旱，雨后要及時排水，防止?jié)駳鉁簦?/p>
4、注意氮肥的合理施用，多施堆肥或腐熟有機肥，適當增施磷、鉀肥，提高植株抗病力；
5、自生麥苗越夏地區(qū)，冬小麥秋播前要及時清除自生麥，可大大減少白粉菌源；
6、適時進行合理的藥劑防治。
除了常規(guī)的化學藥劑外，有一些無毒的方法也可以治療白粉病。比如小蘇打在防治小麥白粉病中有非常顯著的作用。不過要注意的是，在使用小蘇打時要適量，同時要避免在高溫時使用，以免對小麥產(chǎn)生傷害[7]。
萬物相生相克，白粉菌也是有天敵的，主要包括一些寄生性真菌和細菌，可以通過引進或保護這些天敵來控制白粉病的發(fā)生。比如枯草芽孢桿菌是一種新型的微生物源生物農(nóng)藥，對多種作物病害有較好的防治作用，特別是對小麥白粉病、紋枯病等病害的防治效果更好[8]。
此外，一些植物提取物具有抗菌、抗病毒和抗氧化等作用，也可以用于防治小麥白粉病。比如有研究發(fā)現(xiàn)，從藥用植物一年蓬莖組織中分離出的生防細菌EA19對小麥白粉病菌分生孢子萌發(fā)和吸器形成具有極顯著的抑制作用[9]，這也是值得進行深入研究應用的。
糧食安全不僅是指產(chǎn)量，質(zhì)量也同樣重要，小麥作為世界性主糧之一，其重要性更是不言而喻。基因改造和化工農(nóng)業(yè)的風險巨大，已經(jīng)推廣的基改作物已經(jīng)出現(xiàn)了很多問題[10]，所以作為基改作物研發(fā)應用大國的美國都不敢批準基改品種小麥的商業(yè)化，那么為了人民群眾的身體健康和生態(tài)環(huán)境，對于批準基改主糧品種的商業(yè)化種植，我們也應該慎之又慎。
注釋：
[1]小麥白粉病發(fā)生重？提前預防是關(guān)鍵！
http://www.jsppa.com.cn/news/zhibao/8642.html
[2]小麥白粉病及其防治技術(shù)
https://www.hnca.edu.cn/dtzw/info/1189/1113.htm
[3]小麥白粉病危害嚴重，從根源杜絕傳播途徑，才能減少損失
https://baijiahao.baidu.com/s?id=1655172621783888341
[4]病害科普丨小麥白粉病
https://www.zzokq.cn/view-816.html
[5]高彩霞/邱金龍團隊用雙重“基因剪刀”實現(xiàn)小麥突破性抗病高產(chǎn)育種
https://news.qq.com/rain/a/20220211A06JC900
[6]廣譜抗白粉病基因mlo
https://baijiahao.baidu.com/s?id=1662179861025867564
[7]小蘇打也可當農(nóng)藥用？防治白粉病、炭疽病、霜霉病效果最好
https://www.sohu.com/a/307785173_120068445
[8]枯草芽孢桿菌XZ16-1抑制小麥白粉病促小麥生長的拮抗活性及機制
Antagonistic Activity and Mechanism of Bacillus subtilis XZ16-1 Suppression of Wheat Powdery Mildew and Growth Promotion of Wheat,Phytopathology
https://www.x-mol.com/paper/1555543866900377600
[9]一株內(nèi)生細菌EA19的分離鑒定及其對小麥白粉病菌的抑制效果
https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTotal-HBNY201223032.htm
[10]轉(zhuǎn)基因玉米在墨西哥被抵制，轉(zhuǎn)基因小麥因不安全和低產(chǎn)遭警告
https://www.shiwuzq.org/article.html?aid=5166
[10]美國轉(zhuǎn)基因玉米無法抗蟲，英國研發(fā)出非轉(zhuǎn)基因抗蟲技術(shù)
https://www.shiwuzq.org/article.html?aid=5205
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