巍巍青松 錚錚鐵骨——記南京林業大學森林資源與環境學院院長葉建仁教授

本刊記者 王 涵

人們常常用各種詩詞來贊嘆松樹的挺拔和堅實，也用“松寒不改容”來比喻人的堅毅品格。但可知道，松樹也會生病，也會遭遇病蟲害的侵襲？事實上，這一問題也是南京林業大學森林資源與環境學院院長葉建仁教授所關心和研究的科研課題。多年來，他先后主持國家科技支撐項目、國家自然科學基金、國家“948”項目等30余項省部級以上科研課題，對松樹的病蟲害防治做了大量突破性工作，也為我國林業發展和環境維護做出了諸多貢獻。

青松不病：防治松針褐斑病

松針褐斑病導致我國南方地區難以大面積發展濕地松和火炬松。在此方面，葉建仁教授系統地進行了濕地松抗松針褐斑病的選育，建立了我國第一個林木抗病種子園，子代抗病性增益達30%以上。發現并確定了松針褐斑病菌產生的兩種致病毒素及其它們的化學組成，揭示了松樹體內松脂含量和萜烯類物質的組成與松樹的抗性關系密切，成功獲得抗病濕地松組培苗在林間試種。該成果有望解決我國南方松針褐斑病的防控難題。

青松不蟲：研究松材線蟲

松材線蟲病又稱松枯萎病，是一種毀滅性病蟲害，被松材線蟲感染后的松樹針葉黃褐色或紅褐色，萎蔫下垂，樹脂分泌停止，最終整株樹枯死。針對這一病害，葉建仁教授系統研究闡明了松材線蟲在中國的形態變異、遺傳變異和致病性變異規律，提出了松材線蟲在中國的擴散傳播動態和軌跡。他開展了松材線蟲致病相關基因的克隆和功能分析，在松材線蟲的致病機理等方面取得了重要突破，為解決我國頭號森林病蟲害的病原難題提供了重要的理論依據。成功引進抗松材線蟲病黑松和赤松，建立了抗病基因庫，引進的抗病松樹優良家系表現出良好的抗病性；建立了抗病赤松和黑松組織培養快速繁殖技術體系，成功獲得抗病赤松和黑松組培苗在林間試種。該方面研究將為從根本上解決松材線蟲病的重大控制難題提供新材料、新思路。

依托于林業公益性行業科研專項“中國松材線蟲疫區病原種群分化及其流行學研究”，葉建仁教授帶領團隊建立了我國首個松樹寄生線蟲蟲株資源庫和基因資源庫，首次通過對全國松材線蟲病歷年發生的數據分析，將松材線蟲病在我國擴散蔓延的時間格局分為4個階段；研究發現松材線蟲病在我國發生具有明顯的區域聚集特征；首次對我國主要疫區的173個松材線蟲蟲株的遺傳相似性進行了研究，系統分析了松材線蟲在省際和省內傳播路線及流行動態，提出了松材線蟲病可能的傳播軌跡。通過RAPD分析，發現松材線蟲與擬松材線蟲種間的遺傳變異遠大于種內的遺傳變異。比較了松材線蟲中國群體與日本群體和美國群體的遺傳距離，發現中國群體與日本群體的遺傳距離更近；首次在全國范圍內調查感染松材線蟲病的樹體內滑刃目線蟲的種類，其中李氏長尾線蟲和吳氏長尾線蟲2個新種發表在Nematology雜志上。對松材線蟲與擬松材線蟲和李氏長尾線蟲與吳氏長尾線蟲兩對姊妹滑刃目線蟲的生殖細胞排列和染色體數量進行了比較研究，提出了生殖細胞的排列方式可以作為重要的分類特征。該項目針對我國林業生產中的重大問題進行研究，內容系統深入，技術路線新穎合理，數據翔實，結果可靠。研究成果具有明顯的理論創新和實踐指導意義，對制定我國松材線蟲病治理決策具有重要的科學價值。

青松巍巍：防控松材線蟲

松材線蟲病在日本、韓國、中國危害都十分嚴重，疫情不僅擴散速度快，且呈跳躍式發展，其一個重要原因就在于缺乏簡便有效的檢測鑒定技術。針對松材線蟲病這一關鍵防控環節，葉建仁教授帶領團隊成功研發出系列實用的松材線蟲分子檢測鑒定技術。通過對松材線蟲與擬松材線蟲、其它線蟲之間的遺傳差異分析，他們研究開發出了松材線蟲SCAR標記、實時定量PCR、非放射性雜交等檢測技術及其配套檢測試劑盒，為松材線蟲檢疫鑒定建立了一套準確、高效的分子標記系統。該技術克服了傳統的形態鑒定需時長、鑒定難度大、存在主觀錯檢與漏檢以及不能對幼蟲和雄蟲進行鑒定等不足，實現了對松材線蟲幼蟲、雌雄成蟲的任意大小片段均可進行定性鑒定的目標。2004年至2007年，該項技術已先后成功應用于江蘇、浙江、湖北、貴州等十多個省份的400多個松木樣品檢測，松材線蟲檢測準確率達100%，檢測鑒定近1100個疫木材料及其制品的疫情事件，確診了我國近五年來幾乎所有松材線蟲病的主要新疫情發生點。應用該項技術已為國家挽回經濟損失達數千萬元，為林業部門普查松材線蟲病以及各森林植物檢疫檢查站提供了及時、可靠的檢測手段與技術保障。目前，該技術已被列入我國“十一五林業有害生物預防體系建設”的科技支撐技術，該技術的應用將對從源頭控制病源，減少人為傳播，保護森林生態環境，具有重大的經濟、生態與社會意義。國家林業局植樹造林司吳堅總工程師稱贊該項技術是“松材線蟲檢疫鑒定技術的一場革命，必將推動森林保護工作邁上一個新的臺階”。項目成果獲2008年國家科技進步二等獎。

依托松材線蟲系列分子檢測技術及試劑盒的推廣使用，國家林業局在葉建仁教授及其團隊所在的南京林業大學建立了全國林業危險性有害生物檢測鑒定技術培訓中心，近五年為全國31個省培訓了1200名松材線蟲檢測技術人員。這些學員已成為我國松材線蟲病防治工作中的主要力量，在各級森防機構中發揮了重要作用。該技術已在超過2億畝松林的疫情檢測鑒定和可疑松木的檢測上得到了應用，生產松材線蟲分子檢測試劑盒5000份，及時檢測出重慶、福建、四川等許多省份的幾十個新的松材線蟲疫情發生區；2009年及時檢測鑒定了河南、陜西兩個新的疫情省份，監測發現了疫情在我國進一步向北擴散的態勢；檢測出浙江、安徽帶線蟲活體松木流向他地的案件。這些工作對我國松材線蟲病防治工作具有十分重要的意義，為松材線蟲病的治理贏得了寶貴時間。

一群守護松林健康的精英

作為南京林業大學森林保護學科帶頭人，葉建仁教授率領學科師生重視學科建設，師資隊伍、科學研究和人才培養取得明顯成效。森林保護學科于2007年被遴選為國家重點學科，同年成功申請建立了“江蘇省外來有害生物預防與控制重點實驗室”、國家林業局“全國危險性林業有害生物檢測鑒定技術培訓中心”；2009年又被批準建立“江蘇省有害生物預防與控制工程中心”。團隊擁有骨干成員11人，其中博導4人，教授5人、副教授5人。近五年承擔國家省部委以上科研項目26項，其中國家973項目、國家自然科學基金等項目共12項，科研總經費達1800萬元；在重大林業病害的防控上與南京生興生物技術有限公司、江蘇、安徽等省多個林場、林業技術指導站建立了合作關系。五年中發表SCI論文19篇，獲發明專利授權10項；獲省部級以上獎勵6項，其中獲國家科技進步二等獎1項。“森林保護學”團隊于2008年獲得“省優秀教學團隊”稱號，2009年獲“江蘇省科技創新團隊”稱號。葉建仁教授于2010年被授予江蘇省優秀科技工作者和全國優秀科技工作者稱號。