研究方向

麦类作物重大病害的发生演替规律和灾变机制

         探明农业种植结构调整、耕作制度变革、气候条件变化、外来物种入侵等新形势下麦类作物重大病害的发生演替规律和灾变机制。
(1)青海越夏区小麦条锈菌菌源量评估及其在全国流行体系中的作用解析。
  针对青海越夏区小麦条锈菌源输出量及其与全国病害流行关系不明的关键科学问题,主要开展: 系统监测青海越夏区条锈菌的时空动态,明确不同生态区、不同生育期的菌源消长规律;② 定量评估越夏菌源量,建立菌源量与气象因子、寄主分布之间的关联模型;③ 利用分子流行学标记和大气传输模型,追踪条锈菌的远程传播路径,明确其与我国东部主产区病害发生的定量关系;④ 基于物联网和大数据技术,构建青海越夏区条锈病监测预警系统,为全国条锈病源头治理提供理论基础和科学依据。同时,探明条锈菌在小麦、小檗、杂草等寄主上的有性生殖循环及其对菌源多样性和毒性的影响,为切断有性生殖途径提供策略参考。
(2)青稞鞘腐病、云纹病等新发重发病害的灾变机制与流行规律研究
  近年来,青稞鞘腐病(新发病害,病原菌可产生毒素)和云纹病在青海主产区危害逐年加重,已成为制约青稞安全生产的重要因素。拟从病害流行学角度开展系统性基础研究:① 调查明确鞘腐病、云纹病在青海不同青稞种植区的发生分布、危害程度及损失评估,摸清“家底”;② 分离鉴定鞘腐病病原菌种类、优势种群及其产毒类型,明确云纹病病原菌的遗传多样性;③ 研究温湿度、降雨、种植密度、轮作方式等环境与农艺因子对病害发生流行的影响,构建病害流行的时间动态模型和空间分布图;④ 初步探明鞘腐病菌的侵染循环、产毒条件及其与青稞品种的互作关系,揭示病害暴发流行的关键驱动因素。上述研究将从战略高度为青稞新发重大病害的监测预警和绿色防控提供科学依据,填补省内相关研究空白。                                                         

  承担的科研项目:

  1.青海小麦条锈菌分子群体遗传结构规律研究

  2.东部农业区小麦条锈菌越冬菌源研究

  3.西北春麦区小麦抗病高产分子设计育种及示范应用

  4.小麦条锈菌策源地青海越夏区的成因与治理关键技术研究                

  5.青海越夏易变区小麦条锈菌有性繁殖在病害流行中的作用

  6.小麦兼抗多病害种质精准创制与高效应用

  7.青海春小麦广谱持久抗条锈病优质种质资源创制及应用                                                                                                                                                                        

智能化监测和预警技术体系的构建

        为持续创新大区域、长时效、智能化的病害的检测、监测和预警技术体系。创新病害智能识别技术,研发病害智能监测、精准对靶施药等智慧植保新装置新装备。
(1)智慧化识别技术研发
  聚焦底层算法、模型与终端程序,主要开展① 研发主要作物关键生育期的有害生物智能识别、发生程度估计及防控决策技术,同步开发手机端微信小程序及适配AR眼镜的移动端程序;② 研发适用于青海农区复杂地形的有害生物智能巡检机器人控制程序;③ 构建青海高原生态环境的作物病害图像数据库,建立适用于青海农区的AI图像识别算法,形成本地化、多场景、可迭代更新的识别模型。
(2)智慧化监测预警网络平台的构建
  聚焦多源数据融合、系统集成与大数据应用,针对重点病害及热点方向,主要开展① 面向农户开发集成作物病害智能识别与防控建议的APP;面向政府及种植大户部署无人机防治终端及巡检机器人/无人机的智能处理系统;② 利用试验站点的病菌孢子捕捉器、田间有害生物智能监测机器人、高清探头等地基传感装置,融合空天地多尺度有害生物监测信息,并结合田间气象、虫情与病害调查等多源数据;③ 构建集监测识别、定量估计、发生流行预警、防治决策于一体的实时监测预警信息化处理平台,强化大数据在病害监测预警中的深度应用。

 

  资助本研究的项目:

  1.小麦条锈病菌远程传播规律研究(已结题)

  2.青海小麦杀菌剂减施技术集成研究与示范(已结题) 

  3.青海省农业有害生物综合治理重点实验室                                                                                                          

植物抗病机制研究

  围绕植物病原菌致病机制及植物抗病机制研究、天然产物源药剂开发、新农药创制及应用性评价、病原菌快速检测技术的构建与应用展开研究。

  1. 构建病原菌的快速分子检测技术体系与田间应用病害预测

  2. 观察青稞病原菌的定殖和侵染寄主过程超微形态与结构

  3.评价生产品种对青稞病原菌的抗病性

  4.解析青稞病原菌的侵染机制 

  

  承担的科研项目:

  1.青稞条纹病菌LAMP可视化快速检测试剂盒的研制与应用(已结题)

  2.青稞新病害-鞘腐病病原生物所、侵染机制及其对品种潜在危害风险研究(已结题)

  3.DNA-ITS快速检测青稞主要种传病害技术体系(已结题)