3月27日，南京農業大學農業農村部大豆病蟲害防控重點實驗室/植物保護學院分子植物病毒學團隊成員聯合國家大豆產業科技體系多位專家在權威植物學期刊Molecular Plant線上發表了題為“A new distinct geminivirus causes soybean stay-green disease”的研究論文，首次破解了大豆“症青”的病因，解析了大豆“症青”病害的致病重要原因是由一種新型的重組病毒導致的。
大豆（Glycine max（L.）Merr.）起源於中國，已有五千年栽培歷史，是我國重要的糧食和油料作物，也是世界上最重要的豆類作物。大豆含有豐富的植物蛋白質，是植物油和蛋白的重要來源，在世界各地廣泛種植。由於國內對於大豆的需求與日俱增，中國的大豆產量難以滿足國內日益增多的消費，超過八成的大豆依賴進口，當前我國大豆進口占糧食進口總量的70.3%（國家統計局數據）。囙此，大豆產業的健康發展關乎我國糧食安全以及在全球貿易中的話語權。近年來，一種名為大豆“症青”病害在黃淮海大豆主產區大面積爆發流行，導致大豆嚴重減產，重發區甚至絕收，感病大豆在正常成熟時植株仍然持青不能收穫，並且豆莢空癟或者籽粒癟，造成嚴重的經濟損失。近年來，大豆“症青”持續爆發，但是造成該病害的病因卻一直模糊不清、沒有定論。“症青”的連年爆發，導致黃淮海地區農民種植大豆的意願不斷下降，直接影響了我國的大豆安全生產和大豆振興計畫的實施。
研究人員利用實驗室建立的病毒高通量監測平臺，首先在大豆“症青”樣品中鑒定出了一種新型的重組雙生病毒-大豆症青相關病毒（SoSGV），該病毒具有非常獨特的特徵，它是由雙生病毒科的不同屬的病毒發生重組產生。通過對多年多地大量症青樣品進行病毒檢測，發現所有田間採集的大豆症青樣品上均檢測出該病毒感染。為了進一步明確該病毒感染大豆是否真的能够產生“症青”症狀，研究人員構建了大豆症青相關病毒侵染性尅隆，病毒侵染性尅隆在隔離溫室內對大豆進行人工接種產生了與田間完全一致的大豆“症青”症狀，感染病毒的大豆具體表現為植株葉片持青，大豆癟莢的數量顯著增加，結種數量顯著减少，並導致百粒重顯著降低。囙此研究人員通過柯赫氏法則證實了重組的新型雙生病毒造成了大豆“症青”病害。為了探明大豆症青相關病毒的流行變異特徵，研究人員對2019-2021三年期間在黃淮海大豆主產區原陽、新鄉、宿州及鄭州四地共採集了27個樣品的大豆症青相關病毒進行全長尅隆測序，基於貝葉斯和MCC分析明確了SoSGV的分子變異特徵並揭示該病毒仍處在較大的變異和進化中，進一步監測該病毒的演變及流行暴發規律迫在眉睫。研究成果對防控大豆“症青”病害提供了扎實的科學理論基礎，為進一步解析其發生流行規律、篩選抗病品種及“症青”的防控奠定了重要基礎。
南京農業大學植保學院在讀博士生程銳祥為該論文的第一作者，南京農業大學農業農村部大豆病蟲害防控重點實驗室/分子植物病毒學實驗室徐毅教授和陶小榮教授為共同通訊作者，國家大豆改良中心主任蓋鈞鎰院士、國家大豆產業科技體系首席科學家韓天富研究員、國家大豆產業科技體系病蟲害研究室主任王源超教授、黃淮海地區相關試驗站站長等參與了該項研究。研究得到了農業農村部、國家自然科學基金、南京農業大學高層次引進人才資金等項目的資助。
柯赫氏法則確定了大豆“症青”致病病原
文章連結：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1674205222000946