花生疮痂病灾变机制及其模拟模型的研究.docx

受理编号参审编号项目编号辽宁省博士科研启动基金项目申报表项目名称：花生疮痂病灾变机制及其模拟模型的研究研内容和«义«9花生是我国主要的经济作物和油料作物.种植面积大，经济效益高。迄今辽宁花生种植面积已超过40万hm2(6(X)万亩)，并有蓬勃发展趋势。随着种植面积增大，病害问题日趋严重,其中花生疮痂病尤为突出。2011年开始在葫芦岛、阜新、锦州等地区爆发式流行，2()12年蔓延至全省花生产区，据申请人调查，病侏率高达826%JOO%,病叶率42.5%-95.3%,损失极为严重。查阅国内外文献发现花生疮痂病研究基础较为薄弱，现阶段对该病害的发病规律、时间流行动态、空间传播模式不清，严重影响病害的预测预报和田间防治工作.制约我省100o万亩花生产业发展规划.本项目以花生疮痂病为研究对象，利用植物病害潦行学和宏观植物病理学原理，通过室内和田间小区试验，系统调查不同处理问花生.疮痂病时间流行和空间传播传播数据，确定花生疮痂病流行的时间和空间动态模式：从环境因素、冠层小气候因素、栽培模式、栽培密度和菌源基数等方面研究与花生疮痴病发生.流行的关系，对比病害流行差异，探讨花生疮痂病灾变机制：根据田间调查数据和上述研究结果，构建花生疮痂病流行动态模拟模型，为花生疮痂病流行预测预潜和山间防治提供理论依据。主现I.切词数量不多于三个2.主题词之间空一格花生疮揄病病害流行预测模拟模型本9研已取得成果»91 .已完成2010-2012年辽宁省花生疮痂病发生情况调查和流行区域监测：申请人近几年对辽宁省花生疮痂病发生和流行情况进行r系统监测“调查发现2010年该病若在葫芦岛地区轻度发生，2011年阜新、锦州、甑芦岛等地区形成爆发式流行，病株率82.6%-100%,病叶率425%-95.31,2012年要延至全省发生产区。从调查病害分布看，该病整体分布有向东、向北传播趋势，已成为花生生产中亟待解决的植保问题。2 .探讨了花生疮痂病近年来爆发式流行的主导因素：申请人通过对花生疮加病调查数据与环境因素、品种因素和菌源数量等进行分析，并通过病害田间规律分析和调杳数据整合撰写“辽宁花生疮痂病发生调食及流行因素分析”学术论文，并已于2012年被植物保护杂志录用。3 .已完成病原菌鉴定和生物学特性研究：根据病原菌形态特征和致病性测定，确定辽宁省花生疮揄病菌为Sphace1.omiiarachidisBitaucour1.e1.Jenkins.,并完成了病原菌生物学特性研究，明确了病菌生长环境条件，研究结果对于病害田间发病流行条件研究契定了理论基础。本部分已经撰写研究论文一篇投稿。91期成果9本项目以花生疮痂病为研究对象，通过室内和田间小区试验系统研究，拟在三年获得以下研究成果：(1)明确辽宁省花生疮痂病新流行区域时间流行和空间传播动态变化，构建时间和空间动态模型：(2)明确辽宁省花生疮痴病爆发式流行与环境因素、栽培模式、栽培密度、倒源基数等因子的关系，探讨近年来花生疮揄病流行成灾机制，构建各因子与病情发展的子模型：(3)确定花生疮痂病流行主导因子，并确定贡献值权重，有机组合各子模型，构建花生疮痂病流行多因子预测预警模拟模型，井进行有效性检验：(4)国内外期刊上发表论文45篇，其中SC1.论文1篇，培养研尢生2名。1.4.1申请者学历和参加科研工作简历，周如军，男，博士，副教授，硕士生导师。现工作于沈阳农业大学植物保护学院，主要从事植物病害流行学和植物真菌病需教学和研究工作。2010年获博士学位、2011年晋升为副教授,主讲“普通植物病理学”和“植物病害流行及预测预报”等多门课程.先后获沈阳农业大学优秀指导教师、沈阳农业大学优秀教师和沈阳农业大学优秀行年科干教师称号。主编网络课程获辽宁省教育软件大赛三等奖和“全国多媒体课件大赛”一等奖。副主编“国家十一五规划”教材2部，参编4部。先后主持沈阳农业大学者年教师基金项目2项，稻曲病流行动态及预测预警模型研究1项，参加国家自然基金项目(双株定向栽培模式对玉米蚊枯病流行影响及灾变机制研究(31171791).辽宁省农业攻关项目(花生病虫害安全控制技术体系研究(2011214(X)2)、辽宁省自然科学基金等多个项目,主要负责项目中病害流行部分内容。副主编小浆果病虫需防治图册等著作3部，参编辽宁园艺等著作3部。先后获沈阳农业大学优秀硕士论文奖、沈阳农业大学学报优秀论文奖，辽宁省政府科技进步1等奖2项，市厅级科技进步一等奖2项。发表科研论文30余篇项Ii组发表与花生病出和病出流行制关论文io余篇.左有:辽宁花生狡猊病发生调钝及流行因素分析【儿植物保护，2012：【2|辽宁花生病虫发生危杏及种类解定山.植物保护，2012：(3)辽宁花生网废桥发生危立及花行动态研发U1.中国油料作物学报,2012：4|不同栽培模式XjK米大斑病发生和流行的影响J玉米科学.201.k5)K米灰掰病空间流行动态模拟模型组建及传播印禺研究从植物病理学报.2009：|6稻曲病病雨饱于飞散动态与环境因素相关性研究J.中国福保导刊,20"：RJJunfanFu",JiamanSun,RujunZhou.Mo1.ecu1.ardctcc(ionofCy1.indrocarpondes1.ructansininfectedChineseginsengrootsandsoi1.AfricanJou11<1.ufBiotechno1.ogy.20121.4.3申请者已完成或正在承担(负责或参加)省薮以上(含省AD各类科研计划、基金费助项目情况包括：项目名称、号、来毒、起止年月、进J1.I等上(1)参加“花生病虫害安全控制技术体系研究“(项目编号：2011214002),辽宁省科技农业攻关，页目，来源于辽宁省科技厅，2011年-2013年。申请人主要负责花生病害时间流行动态和空间传播梯度方而研究，为本项目申请的前期工作基础。该，发目已进行2年，按照项目要求进展XJ5利，并获得部分花生疮痂病流行学数据。(2)参加“双株定向栽培模式对玉米坟枯病流行影响及灾变机制研究”(项目批准号：31171791),国家自热基金项目，2012年-2015年，中请人排名第二，主要货充玉米纹枯病空间传播梯度和模型构建研究工作，为本项目的申请和实施提供了很好的研究技术法础。该Ijj目2012年按照项目要求进展顺利。1.基本信息表1.5项目背景、主要内容与指标、创新点商表】项目提出背*【类示】相关城国内外发现状与趋与；我看现有技相M；立以安性；91目申报单位实该项目的优势，花生疮痂病自2011年以来在辽宁省花牛主产区爆发式流行成灾，已成为限制辽宁省花生产业发展的主要因素。花生疮瓶病(SPhaCe1.omaarachidis)自1940年首次在南美巴西发现之后，日本、阿根廷和中国各地区相继报道。我国于1992年在广东首次发生.，随后福建、江苏、山东等省流行。花生疮痂病为辽宁省近年来发生的新病害，查阅国内外文献资料，发现该病害前期研究基础较为薄弱，仅限丁一病害的发生调查研究“申请人团队带头人傅俊范教授从2011年主持辽宁省农业攻关项目,通过两年的攻关，对于病需的发生区域、病菌生物学特性和药剂筛选等方面已获得初步成果，并获得部分潦行学数据，为本项目申请的前期研究基S1.立题必要性：辽宁省花生种植面积大，经济效益高，种植面积已突破6(X)万亩，成为辽宁省第三大主栽作物。花生疮痂病在辽宁省发生面积大，为害严重。2011年在辽宁省爆发式流行，发生面积超过12万hm2.病株率82.6%-100%,病叶率42.5%-95.3%,为害极为严重，成为生产中哒待解决的植保问题，花生疮痂病研究基础薄弱，病害发生规律、时空动态、流行因素和预测预警模型等方面仍为空白。科学水平R*义本项目以花生.疮痂病为研究对象，系统研究花生疮痂病时间和空间动态，探讨环境因素、冠层小气候因素、栽培模式、栽培密度和菌源基数等与花生疮痂病发生.流行的关系，明确花生疮摭病近年来大流行的机制，构建花牛.疮痂病流行动态模拟模型,该项目的顺利实施，能够填补国内花生疮痂病潦行学研究领域的空白，流行关键因素的确定和预测预警模拟模型的构建，能够为花生疮痴病潦行预测预警和田间防治提供理论依据.花生疮揄病为辽宁省新流行病在，且有向北和向东传播的趋势，也是次要病害上升为主要的病击的一个典型，本项目中灾变机制的探讨可为研究类似病害的传播、扩展和流行机制莫定一定的基础：流行因素分析和病害模拟模型的构建对于研究花生疮痂病未来发展趋势和新发生区域预测具有重要意义，且可为“南病北移”研究工作提供定借鉴。【类示】主要研发内拟解决技术关点及主要技术指标；主要研究内容：本项目以辽宁省爆发流行的花生疮痂病为研窕对象，根据植物病害流行学和宏观植物病理学原理，通过室内和田间试验研究，明确花生疮痂病时间和空间动态变化，构建花生疮痂病病情时间增长和空间传播动态模型：对花生栽培区环境因素、冠层微环境、栽培模式、栽培密度和储源基数与病在流行的关系开展研尢，探讨花牛.疮痂病灾变机制，构建各因子与病害流行关系子模型：确定病害流行的关键因子，有机组合各子模型，构建多因子预测模拟模型，旨在为花生疮痂病流行预测预警和田间防治提供理论依据。拟解决的关键问题和技术指标：（I）明确花生疮摭病流行的时间动态、传播速率、空间传播距离和空间分布特点等，为花生疮痂病流行预测预警和田间防治提供理论依据。（2）从环境因素、冠层小气候因素、栽培模式、栽培密度和储源基数等方面研究与花生疮痂病发牛.流行的关系，对比病需流行差异，明确花生疮痴病近年来流行灾变机制。（3）将研窕结果与流行数据进行统计分析,探讨环境因素、冠层小气候因素、栽培模式、栽培密度和菌源基数等流行因素对花生疮痴病潦行的贞献，确定各流行组分的权重，构建花生疮痂病时空动态模里，为其它病杏流行学预测的研究提供借鉴。【提示】主要创新点.尤其是H期获得的知次产权简况:（1）首次研究了花生.疮痂病时间流行和空间扩展动态变化，构建病情时间增长和空间传播动态模型，为花生疮施病预测预报和田间防治提供理论依据。项目主襄创新点（2）明确花生疮加病流行与环境因素、冠乂微环境、栽培模式、栽培密度、储源基数等因子的关系，构建各因子与病击潦行关系子模型，探讨近年来花生疮痂病流行成灾机制：（3）将环境、栽培和菌源与疮痂病流行各子模型进行有机整合，构建花生疮痂病流行多因子预测预警模拟模型，并进行有效性检验，提高预测预警的精准度，此方面研究在花生疮痂病上尚未见报道，为本项目的一大创新。<4）国内外期刊上发表论文4-5篇，其中ScIi仑文1篇，培养研究生2名.项目实M的可行性【提示】项目拟采取的研究方法（或技术路线、实城方案）的可行性何况，.研究方法：通过室内和田间小区试验，系统调查不同处理间花生疮痂病时间和空间传播发生流行数据，招调卷数据汇总分析，确定花生疮痂病流行的时间和空间动态模式。从环境因素、冠层小气候因素、栽培模式、栽培密度和曲源基数等方面研究与花生疮痂病发生流行的关系，对比病害流行差异，明确花生疮痂病近年来大潦行的机制。根据IH间调包数据和上述研究结果，构建预测预警模拟模里，为花生疮痂病流行预测预警和田间防治提供理论依据（详见附件中顼目可行性研究报告）。可行性分析：（1）前期研究基础：申请人团队多年从事植物病害流行学研究工作，研窕基础扎实。且2010-2012年申请人己开展相关前期研究工作，己完成3年病宙发生区域和发生程度监测，结合前期项目获得部分花生疮摭病流行学数据：<2）研究研究方法可行，技术路线清晰（详见附件中项目可行性研究报告）：（3）研究软便件条件：谡题组所在的植物病害流行研究室依托辽宁省及农业部重点学科植物病理学科及辽宁省植物病害重点实验室，技术力星较强，设备条件先进：项目组成员具有固定高级科研人员2人,相关课题研究生3人，研究人员梯队和知识结构搭配合理，能够保障本项目的顺利实施。项目期目标与效果前*分析【提示】项目遹期目标与效果（包括经济、社会、环境效益等）前景分析简况I本项的顺利实施将明确花生疮摭病新流行区域时间流行和空间传播动态变化：明确花生疮狮病流行与环境因素、栽培模式、栽培密度、菌源基数等因子的关系，探讨近年来花生疮痂病潦行成灾机制；构建花生疮痂病潦行多因子预测预警模拟模型。花生疮痂病在辽宁省花生产区爆发式流行已成为花生生产中最为重要的植保问题，严重制约了花生产业的发展。我省花生病虫害防控技术研究尚处初级阶段，病虫识别、监测预警和安全防控等技术指导基础薄弱，存在着大量不合理使用农药现象。本项目的顺利实施对提高辽宁花生病虫需研究和防治水平具有重大意义，也是实现我省I（Xx）万亩花生发展规划的重要保证.通过病害发生流行预测模拟模型进行准确预测，以便于有效减免因农药滥用所导致的环境污染，极大迎合了当下环保主题的高标准和严要求，潜在增加了我省花生出口份额。辽宁省花生主产区在阜新、锦州和昌图等辽西北地区，由于特殊的地理环境已成为东北花生生产和产品出口的主要基地，也是辽西地区重要的创汇农业。本项目的顺利实施揩对于花生疮痂病预测预报和防控工作具有重要意义，间接对于振兴辽西北经济产业的快速发展，促进农民增收和农业产业的调整具仃重要意义。.1.6.2承担单位现有研究仪参、设备情况，以及借助其他单位省AE以上（含省SD点实验室、工程技术中心开展本项目研究的情况：1.基本信息表【1.6本项目已具备的研究条件1.6.1*目坦主要成员研究能力与分工构成情况，以及正在承担（负责或参加）的省A1.以上（含省SD各类计划、基金资助项目情况；周如军，男,博士，副教授，硕士生导师，项目主持人，负货项目实施、数据整理和结题汇报工作。傅俊能，男，博上，教授，博士生导师。现任沈阳农业大学植物保护学院院长，辽宁省和农业部重点学科植物病理学科带头人。曾获沈阳市“五”劳动奖章、沈阳市劳动模范、辽宁省专业技术询位二级教授、农业部突出贡献中青年专家、全国优秀教师等称号。享受国务院政府特殊津贴。长期从事植物病理学教学和科研工作，研究方向为植物病害流行学。主编各类教材和专著5部，副主编及参编15部。培养博士和硕上研究生70余人，科研先后主持及参加省部各类科研课题30余项，发表学术论文200余篇。取得多项科研成果，获辽宁省科技进步二等奖2项、三等奖4项。生要负费项目指导和数据汇总工作。薛彩云，女，讲师，博士生，主要负责花生疮痂病病原学和致病性机制研究工作。徐牯，女，硕士研尢生，主要负黄花生疮痂病田间忒验和流行因素分析研究工作。王大洲，,Ji,硕士研究生，主要负责花生疮痴病时间流行动态研究工作。杨凤艳，女，硕士研究生，主要负责花生疮掘病病原学研究工作。课题组所在的植物病害流行研究室依托于沈阳农业大学植物病理学科，拥有辽宁省科技厅植物病理重点实5佥室、辽宁省教育厅植物免疫重点实验室和辽宁省生物农药工程技术研究中心、植物保护博士后流动站和农业部生物农药研制中试平台。技术力量较强,设备条件先进.现有实验室面积35（X）M2,仪器设备总价值5800余万元.近年来学校为学科投入大量经费进行设备仪器添置和更新换代，能够满足本课题研究过程中所用仪涔和设备的需要.主要有WatChDog2450型人工气象站（美国SPECTRUM技术公司），TPJ-20型温湿度记录仪（浙江托普仪涔有限公司），GZP-25O型光照恒温培养箱（哈尔滨市东明医疗仪器厂），WaIerS600E高效液相色谱系统，PCR基因扩增仪（英国，Hybaid1.imitcd）,超纯水制造系统（美国，MI1.1.I-Q）,超低温冰箱（SANYOMDF-U32V）,冻干机（HeK）、光照培养箱（SANYOSGC664）等仪器设备“竺史前期相关工作进展、旦及研究时间及其他相关保证条件，申请人所在的沈阳农业大学植物病吉流行研窕室主要从事植物病吉流行学和宏观植物病理学研浣和教学工作。课题组带头人傅俊范教授曾主持多项科技支撵计划、国家自然基金、辽宁省自然基金和科技攻关等项目，已取得定的研究成果。对于玉米病害、花生病害和药用植物病害等的时间流行动态、空间传播梯度、菌源监测、产量损失和模量构建等方面具有扎实的研究基础。课题组已完成近两年花生疮痂病病害监测、生物学特性和流行因素初步分析工作，并发表论文I篇：2011年课题组主持辽宁省科技攻关项目“花生病虫害安全控制技术体系研究（2OII2I42）“，目前已初步完成辽宁省花牛.主要产区的病虫宙发牛.情况调查，并在试脸田内进行了花生疮痂病时间流行动态研究，已获得大量流行数据。近5年已培养植物病害流行学方向博士研究生3人，硕士研究生8人,发表植物病害流行学相关论文40余篇。课题组设有固定全职研究人员：教授1名，副教授1名,讲师1名，目前博士在读,参加花生病害研究工作博士研究生1人，硕士研究生3人，对了植物病害潦行学研究理念和研究生方法掌握扎实，研究基础和知识结构合理，能够保障本项目的厥利实施。1.基本信息表1.7项目51期实施进度安排与经费Si算倚表】目91期进度安排【提示】注明猥期实it进度安排的初步计划（即阶段性工作要点），第一年（2013年）：设置田间试验小区，完成花生疮痴病时间流行动态和空间传播距高和传播速度数据调杳，同时监测环境因子、山间冠层温湿度和病残体残留数量数据。应用统计分析软件对数据进行分析，建立花生疮痂病时间流行动态模型。发表论文I篇。第二年（2014年）：盎夏上年试验设置，获取第二年潦行数据：设置不同栽培模式和不同病残体数量接种试验小区，并调查结果：将花生疮痂病流行数据与环境因子、冠层温湿度、裁培模式和菌源数量等条件进行相关性分析，确定花生疮痂病流行主效因素，建立各因素子模型；综合研究结果完善花生疮痂病流行的时空模型。发表论文2篇。项目组成员参加国内外学术会议1-2次。第三年（2015年）：验证完善不同处理下花生疮痂病流行模拟模型数据：综合分析花生疥痂病发生流行机制：构建多因素相互作用的花生抡痂病流行预测预警模拟模型。整理研尢结果，撰写结题报告，发表研究论文1-2篇。完善花生病害研究团队建设。项目资金来及科用途r提示】注明项目经费来源经费单位：万元合计政府部门自有资金保行贷款其他国家他厅布县其他合计4.0已投入资金行地贵金【提示】注明科三费用途经费单位，元用途t设备费料费祓外协费差旅费会议费劳务咨询费其他费用SK算4.00.01.70.01.00.00.80.52.申报单位与相关管理部门意见申报单位推*见【类示】申报单位在人力、财力、物力方面是否支持该项目：单位负责人：单位t年.月日审推荐*【类示】科技厅计划归口管理部门，提出复审推暮意见；单位负责人：单位：年月日科技厅审批*【提示】科技厅，提出审批意见：单位负责人：单位：年月日用户名：XgzjSK1C密码：074738