三七连作障碍机制研究获国际认可

中国中医科学院首席研究员、中药研究所所长陈士林领衔的研究团队致力于三七药材的综合研究。日前，该团队通过土壤宏基因组解析三七根际微生态连作障碍机制的研究成果发表于国际期刊《科学报道》，三七田间线虫病害的检测技术体系及三七全球产地适宜性和品质生态学研究发表于《欧洲植物病理学报》和《药学学报》。这些研究由国家科技部生物技术中心、云南省政府及文山州政府领导组织统筹和支持，其成果可为克服三七连作障碍提供依据，具有良好的应用前景。

三七药材用途广泛，是片仔癀、云南白药等中成药的重要原料之一，以三七为原料的中药产品年产值超过500亿。然而连作障碍的存在严重制约着三七种植业的发展。所谓连作障碍，是指同一作物或近缘作物连作以后，即使在正常管理的情况下，也会产生产量降低、品质变劣、生育状况变差的现象，三七种植的连作障碍问题非常突出。陈士林表示，揭示连作障碍机制和产地生态适宜性区划是保障三七产业持续健康发展的重要前提，也可为人参属药用植物连作障碍机制的解决提供借鉴。

三七连作障碍是多原因导致的系统性问题，病害是其中重要因素之一。陈士林研究团队采用高通量测序、QPCR等技术解析土壤微生物群落变化，发现土壤真菌多样性下降、低丰度细菌群落减少、病原菌累积是导致连作模式下三七死苗现象的关键因素。研究人员通过病原菌分离与回接试验，确定了三七根腐病致病菌的类型，直接证明了土传病害的增加是导致三七连作障碍的重要因素之一。为此，研究人员还绘制出连作模式下三七根际微生物群落的“全景图”，为病害防治提供了清晰的范围。

三七连作障碍机制研究论文的第一作者、中国中医科学院中药研究所博士董林林表示，该研究成果的意义在于，通过追踪三七根际微生物群落的变化，让我们了解到三七种植过程中，微生物群落多样性及组成的动态变化，群落的变化又如何影响作物的生长。该研究成果为通过调控根际微生态环境来克服药用植物连作障碍提供依据。同时，病原的确定是病害防治的前提，消减土传病害是克服连作障碍的重要途径之一，有效的病原诊断技术将为药用植物连作障碍的克服提供突破口。

根结线虫病害是药用植物种植过程中的主要土传病害之一，然而根结线虫种类繁多，形态接近，难以鉴定，增加了线虫病害防治的难度。研究团队基于线虫ITS2的基因序列，采用条形码结合real-time PCR方法建立了田间检测根结线虫病害的技术体系并确定病害类型。药用植物线虫病害的鉴定体系为其他作物病害诊断技术的建立提供参考。