团队简介：

中国科学院微生物研究所棉花抗逆生物育种团队，在郭惠珊的带领下，面向国家重大需求，扎根一线，深耕十七载，服务乡村振兴，围绕“棉花癌症”－棉花黄萎病致病土传真菌-大丽轮枝菌的致病机理、病原和寄主的互作机制、高抗黄萎病棉花种质创新等方面，突破关键核心技术，取得了重大原创性成果：团队在国际上首次发现了“植物与真菌跨界抗病RNAi”新途径，形成了重要学术影响。以此为基础，团队开展了抗黄萎病RNAi棉花种质创新研究，实现了抗黄萎病棉种“从0到1”重大突破。团队研发的中科棉系列新品系在新疆累计实验、示范面积过万亩；创建的“基于盐碱地的棉花高产简易栽培体系”，为乡村振兴提供了有力科技支撑，推动了国家植棉业的现代化发展

走进中国科学院微生物研究所郭惠珊研究员的办公室，盆栽棉花在阳光下舒展枝叶，窗帘上的棉花图案与窗外的春色相映成趣。这位扎根棉田十七载的科学家，带领团队从解析“棉花癌症”的致病机理入手，突破传统育种瓶颈，以RNAi技术开辟了作物病害防控的新纪元；更在盐碱地上培育出亩产417公斤的“霸王花”。

从“病毒猎手”到“真菌战士”

团队建立之初，郭惠珊带领团队成员主要通过模式植物烟草和拟南芥研究RNA沉默机制。2006年，新疆籍客座学生高峰加入团队，他带来的不仅是棉花黄萎病的一线讯息，更点燃了团队攻坚能适种于新疆的抗病棉的决心。

2008年，郭惠珊在新疆棉田第一次目睹黄萎病的肆虐——枯萎的叶片、绝收的棉田、棉农眼角的泪水，这些画面深深刺痛了这位研究RNA沉默的专家。“我当时就想，RNA沉默或许能抗病原菌，下半辈子就干这个了。”郭惠珊回忆道。

这一决定意味着从病毒研究“跨界”到真菌领域。此前，她已在国际上首次发现植物病毒RNAi抑制子CMV-2b的功能，揭秘植物RNAi信号的长距离运输。但面对土传真菌病害，一切都要从零开始。

团队从解析大丽轮枝菌的侵染过程入手，历经十余年，首次鉴定其侵染结构、致病蛋白的外泌；揭示病原菌逃逸植物免疫机制，成果入选《2020中国农业科学重大进展》。2016年，团队在国际上率先发现“植物－真菌跨界抗病RNAi”新途径，并创制出抗黄萎病RNAi棉花种质资源。这一突破被领域专家评价为“行业领先”，并荣获第十二届大北农科技创新奖。

“就像给棉花装备了‘小剪刀’，抗病sRNA能在大丽轮枝菌入侵时锁定目标基因并将其剪断。”郭惠珊用生动的比喻解释技术原理。实验室数据显示，RNAi棉花在病圃中的抗病性显著优于传统品种，这一成果为高抗黄萎病陆地棉品种的培育奠定了基础。

近期又发现“真菌－真菌的种间RNAi”，并开发了抗菌sRNA微生物制剂，有效地保护棉花抵抗黄萎病的侵害。“从建造病菌文库到垂钓毒性蛋白，从探秘入侵路径到打造目标sRNA，从抗黄萎病到最近抗蚜虫棉花种质创制，每一步都是郭老师带领我们探索前进。”赵建华项目研究员回忆道。

“死磕”棉田十七年

2018年，团队在盐碱地试种选育的种质时遭遇重创——种子几乎全军覆没。

“盐碱地里种庄稼，十年九不收。”当地谚语道出了自然条件的严酷。但团队没有放弃，他们调整策略，筛选耐盐碱品种，优化水肥管理。

2021年，南疆1500亩示范田的成功证明了“基于盐碱地的棉花高产简易栽培体系”的可行性。2023年，示范田扩展至万亩，培育的“中科棉”系列种质实现亩产417公斤，产值超3000元。更令人惊喜的是，棉花种植后地块盐分含量显著降低，土壤质量明显改善。

“培育好品种就像‘选美’，千挑万选才能选出性状优良的品系。”高峰笑着说。如今，团队已筛选、创制出数千份资源，其中不乏既耐盐碱又高产的品种。

从实验室到田间地头的“最后一公里”

技术的价值在于推动产业突破瓶颈。团队深知这一点，他们不仅在实验室里攻克难题，更将技术带到了棉田一线。

为了让棉农感受新技术带来的成效，团队在喀什、和田建立了示范田，派业务骨干长期驻点，手把手教棉农应用新技术。2019年，团队在策勒县示范“极端高温干旱条件下的害虫靶向性防控”技术，成效显著，受到维吾尔族棉农的热烈欢迎。

“示范田丰产增收的实际效果，让棉农真心接纳了新技术。”高峰说。团队还组织翻译了维吾尔语版技术规程，探索出高效、简易、可持续的技术体系。

在推广过程中，团队成员王涛的故事令人动容。2019年，他负责喀什地区的示范点工作，因疫情封控独自完成田间管理任务，六个月后才回家。“正是有了一个个‘王涛’，才成就了今天的‘棉田史诗’。”郭惠珊感慨道。

梦想与挑战

“目前棉田用药主要包含除草剂、杀菌剂和杀虫剂。”高峰分析道，“发展基于RNAi的生物杀菌剂和生物杀虫剂是当前农业领域的重要课题，除草剂同样亟须突破。”

团队注意到，我国激光除草机器人研发成功，AI算法能自动识别杂草和秧苗。“我们希望与图像识别专家合作，开发基于影像识别的激光除草剂，真正实现靶向性强、环境及生态安全高的新农田镜像。”高峰说。

这一目标不仅关乎棉花产业，更关乎国家生态安全和粮食安全。“从棉花到粮食作物、蔬菜和果树，应用范围广阔。”他展望道。

用科技守护土地

十七年坚守，郭惠珊团队用科技编织了棉田的新未来。他们的故事，是科学理想与现实困境的碰撞，是技术深度与人文温度的交融。

“科学不仅是实验室里的数据，更是土地上的希望。”郭惠珊说。在棉田里，他们打开了“科学盲盒”，找到了传统抗病育种向精准靶向性抗病育种过渡的钥匙；他们推广了绿色防控技术，让棉农看到了可持续发展的可能；他们更怀揣着绿色RNA生物制剂开发和应用的梦想，向着生态安全和粮食安全的目标迈进。

这支团队，用十七年时间，在实验室与棉田之间架起了一座桥梁。他们的故事，是科技与土地的对话，是理想与现实的交响，更是一曲用科技守护未来的浪漫史诗。

责任编辑：王灿灿 校对：杨文博