北京科研团队用基因调控技术有望攻克棉花“癌症”-北京产业园区

北京科研团队用基因调控技术有望攻克棉花“癌症”

所属地区：北京发布日期：2025年08月20日

一项针对棉花“癌症”黄萎病的基因调控技术研究取得突破性进展，为我国棉花产业绿色发展注入新动能。该成果不仅有望破解新疆等地棉花生产的病害难题，还将通过技术转化推动产业链升级，吸引更多招商引资，助力棉花产业高质量发展。
一、黄萎病：新疆棉花产业的“顽疾”
棉花是我国重要的经济作物，新疆作为我国最大的棉花产区，产量占全国近九成。然而，黄萎病的肆虐长期制约着当地棉花产业发展。这种由大丽轮枝菌引起的土传病害，被称为棉花“癌症”，具有发病隐蔽、传播迅速、危害严重等特点。病原菌侵入棉花根系后，会堵塞维管束并分泌毒素，导致植株萎蔫、叶片枯黄，最终严重减产甚至绝收。由于大丽轮枝菌可在土壤中存活多年，且变异速度快，传统防治手段如轮作倒茬、化学农药等效果甚微，难以从根本上解决问题。
二、传统防治困境与科研攻关的迫切性
长期以来，农业科研人员尝试多种方法防治黄萎病，但均面临挑战。化学农药虽能短期抑制病原菌，却易造成土壤污染和农药残留，与绿色农业发展方向相悖；培育抗病品种是最经济有效的途径，但棉花自身抗性基因资源匮乏，传统杂交育种周期长、效率低，难以满足生产需求。因此，探索新的防治思路和技术手段，成为保障棉花产业安全的关键。在此背景下，科研团队将目光投向基因调控技术，希望通过解析棉花与病原菌的互作机制，找到抗病的分子“开关”。
三、基因调控技术：破解抗病机制的“钥匙”
经过多年持续研究，科研团队发现，棉花在应对大丽轮枝菌侵染时，体内存在一套复杂的基因表达调控网络。其中，某个关键基因家族在调控棉花抗病反应中发挥核心作用。该家族基因通过表观遗传修饰或非编码RNA调控，影响下游抗病相关基因的表达。研究团队进一步利用基因编辑技术精准调控该家族基因的表达模式，使棉花在受到病原菌侵染时，能快速激活水杨酸、茉莉酸等抗病信号通路，增强植株的免疫反应。同时，这种调控不会影响棉花的正常生长发育，避免了传统抗性育种中可能出现的产量降低问题。
四、实验室到田间：抗病效果显著
为验证技术的有效性，研究团队在实验室和新疆棉区开展了多轮试验。在人工接种病原菌的条件下，经过基因调控的棉花植株发病程度显著降低，叶片枯黄率和萎蔫率大幅下降，根系中病原菌数量明显减少。在新疆阿拉尔、石河子等地的田间试验中，改良后的棉花品种在自然发病条件下表现出稳定的抗病性，且纤维品质和产量与常规品种相当。这表明该基因调控技术不仅能有效防治黄萎病，还能保持棉花的农艺性状，具备产业化应用的潜力。
五、国际期刊发表：成果获学界认可
该研究成果在线发表于国际权威期刊《自然-植物》，引起国际植物病理学和分子生物学领域的关注。国际同行评价认为，这项研究首次揭示了表观遗传调控在棉花抗黄萎病中的作用机制，为植物抗病研究提供了新的理论视角，同时开发的基因调控技术具有操作简便、特异性高、环境友好等优势，有望在其他作物抗病改良中推广应用。
六、产业化前景：助力棉花产业绿色升级
该技术的突破为黄萎病防治提供了新的解决方案，对推动我国棉花产业绿色发展具有重要意义。一方面，通过培育抗病品种，可减少化学农药使用量，降低生产成本和环境风险，符合农业可持续发展要求；另一方面，稳定的抗病性将保障棉花产量和品质，提升我国棉花产业的国际竞争力。目前，科研团队正与农业企业、种子公司合作，推进技术的产业化转化，计划通过品种审定后在新疆棉区大面积推广。此举有望吸引更多社会资本投入农业生物技术领域，促进产学研深度融合，为相关产业链带来招商引资新机遇。
七、持续攻关：从单一病害到多病种防御
面对农业生产中的多种病害挑战，科研团队表示将继续深化研究。下一步，将探索该基因调控技术在防治棉花枯萎病、蚜虫等其他病虫害中的应用，同时尝试将其拓展到小麦、玉米等主要粮食作物，构建多作物、多病种的绿色防御体系。通过持续的技术创新，为保障国家粮食安全和重要农产品供给提供科技支撑。

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