植物健康：农业生产面临的全球挑战

刘文德

（中国农业科学院植物保护研究所，北京 100193）

在自然环境中，植物与微生物及昆虫等其它生物紧密互作。病毒、细菌、真菌等病原微生物以及昆虫危害造成植物病虫害，严重制约农业生产；有益微生物则与植物和谐共存，促进植物生长。例如，水稻作为世界上最重要的粮食作物之一，在其生产过程中可能会遭受各种真菌（如稻瘟菌、纹枯菌、稻曲病菌）、细菌（如白叶枯、细条病菌）、病毒（如条纹叶枯、黑条矮缩）及稻飞虱等昆虫的危害，这些均是造成产量损失的最直接因素。一旦发生病虫害，农民只得喷洒大量农药，而这严重威胁到生态和食品的安全。

我国人口多耕地少，粮食稳产、丰产是稳定民生的重要保障。农业发展历史表明病虫害一直是限制农作物丰产的一类主要自然灾害，病虫害的大规模爆发将给社会、经济发展带来强烈影响。虽然，在长期的进化过程中，植物与动物一样，形成了一套抗病免疫防卫系统，以抵抗各种病原菌的侵染；同时，人类利用植物的抗性，选育了许多抗病虫农作物品种，但是，现代农业生产中由于主推品种的大面积种植，常造成品种的抗性丧失并导致病虫害大流行。农作物品种对病虫害抗性丧失的原因隐藏在由DNA组成的基因组中，从我国农作物各种植区的主推品种入手，系统检测病虫群体基因组结构组成，研究其变异规律，并建立监测与预警系统，能够延长抗性品种使用寿命，规避病虫爆发风险，对确保我国粮食安全具有重要意义。

植物与生物互作是一个多学科交叉的研究领域，需要综合运用基因组学、植物病理学、植物昆虫学、生物化学及分子生物学等学科的知识，其研究成果将为植物病虫害的绿色防控奠定理论基础，并指明应用前景。DNA和蛋白质测序方法的日新月异，以及以CRISPR-Cas9为代表的基因编辑技术的不断升级改进，极大推动了植物与生物互作研究领域的发展。

经过几代科学家们的长期积累，以及新生力量的不断加入，我国在植物与生物互作领域不断取得突破，一些科学家作出了令全世界关注的研究成果，发表在Science、Cell等国际顶尖学术期刊。在此背景下，《生物技术通报》邀请了一些以年轻人为主的科研团队，就植物与生物互作主题，撰写综述13篇和研究论文4篇，形成了本专刊。内容包括植物与真菌互作、植物与卵菌互作、植物与细菌互作、植物与病毒及媒介昆虫互作、植物与昆虫互作、植物抗性表观调控等六个研究方向。

值此主题专刊出版之际，谨向所有提供稿件的同行及审稿专家致谢；向《生物技术通报》编辑部致谢，感谢他们为我国生物技术研究的成果展示和交流作出的贡献。