植物健康：農業生產面臨的全球挑戰

劉文德

（中國農業科學院植物保護研究所，北京 100193）

在自然環境中，植物與微生物及昆蟲等其它生物緊密互作。病毒、細菌、真菌等病原微生物以及昆蟲危害造成植物病蟲害，嚴重制約農業生產；有益微生物則與植物和諧共存，促進植物生長。例如，水稻作為世界上最重要的糧食作物之一，在其生產過程中可能會遭受各種真菌（如稻瘟菌、紋枯菌、稻曲病菌）、細菌（如白葉枯、細條病菌）、病毒（如條紋葉枯、黑條矮縮）及稻飛虱等昆蟲的危害，這些均是造成產量損失的最直接因素。一旦發生病蟲害，農民只得噴灑大量農藥，而這嚴重威脅到生態和食品的安全。

我國人口多耕地少，糧食穩產、豐產是穩定民生的重要保障。農業發展歷史表明病蟲害一直是限制農作物豐產的一類主要自然災害，病蟲害的大規模爆發將給社會、經濟發展帶來強烈影響。雖然，在長期的進化過程中，植物與動物一樣，形成了一套抗病免疫防衛系統，以抵抗各種病原菌的侵染；同時，人類利用植物的抗性，選育了許多抗病蟲農作物品種，但是，現代農業生產中由于主推品種的大面積種植，常造成品種的抗性喪失并導致病蟲害大流行。農作物品種對病蟲害抗性喪失的原因隱藏在由DNA組成的基因組中，從我國農作物各種植區的主推品種入手，系統檢測病蟲群體基因組結構組成，研究其變異規律，并建立監測與預警系統，能夠延長抗性品種使用壽命，規避病蟲爆發風險，對確保我國糧食安全具有重要意義。

植物與生物互作是一個多學科交叉的研究領域，需要綜合運用基因組學、植物病理學、植物昆蟲學、生物化學及分子生物學等學科的知識，其研究成果將為植物病蟲害的綠色防控奠定理論基礎，并指明應用前景。DNA和蛋白質測序方法的日新月異，以及以CRISPR-Cas9為代表的基因編輯技術的不斷升級改進，極大推動了植物與生物互作研究領域的發展。

經過幾代科學家們的長期積累，以及新生力量的不斷加入，我國在植物與生物互作領域不斷取得突破，一些科學家作出了令全世界關注的研究成果，發表在Science、Cell等國際頂尖學術期刊。在此背景下，《生物技術通報》邀請了一些以年輕人為主的科研團隊，就植物與生物互作主題，撰寫綜述13篇和研究論文4篇，形成了本?？?。內容包括植物與真菌互作、植物與卵菌互作、植物與細菌互作、植物與病毒及媒介昆蟲互作、植物與昆蟲互作、植物抗性表觀調控等六個研究方向。

值此主題專刊出版之際，謹向所有提供稿件的同行及審稿專家致謝；向《生物技術通報》編輯部致謝，感謝他們為我國生物技術研究的成果展示和交流作出的貢獻。