机构设置

松材线虫研究室


一、研究室介绍

研究室以重大病虫害松材线虫病为对象,聚焦国家目标和行业需求,重点从应用基础和防控产品及技术两方面开展研究,基础研究重在解决制约高效防控产品技术产出的瓶颈科学问题,在松材线虫的生物学特性、入侵扩张的低温适应性机制及其致病机理几个方面取得了重要进展,阐明了松材线虫快速繁殖致灾的关键因子及分子调控机制,提出并证明了“松材线虫多基因协同致病假说”,证实了我国所有松树种类在适合的条件下都具有被松材线虫病侵染的风险,为我国松材线虫病的监测、预警及防控提供了理论支撑。防控产品与技术研发方面,基于我国松树内生微生物组,研制出了松材线虫病新型防控系列初代产品“联邦1号”、 “联邦2号”、“联邦3号”、“联邦121”,其中“联邦121”已经获得科技成果认定,系列产品已进入田间试验,防治效果近70%,为国家林草局五年攻坚行动《2021-2025年》的实现奠定了基础。

同时,研究室聚焦我国林木重要病害杨树溃疡病,重点研究病原菌与寄主的互作机制和绿色防控关键技术开发。在互作机制方面,从寄主代谢、蛋白、基因及信号传导等方面揭示了杨树对溃疡病的抗性分子机制;在绿色防控关键技术方面,基于杨树对溃疡病的自主抗病中作用的分子机制,筛选增强杨树自主抗病效果的防御信号物质,研发杨树溃疡病绿色防控关键技术,为杨树溃疡病的防控及抗性育种提供了理论和技术支撑。

研究室现有在职职工8人,先后主持国家重点研发计划“十五”、“十一五”、“十二五”、“十三五”和“十四五”项目和课题以及国家林业和草原局重大应急科技项目、国家自然基金项目等20余项,累计发表论文300余篇,申请专利20余项,培养研究生50余人。获国家教育部科学技术进步二等奖1项。

二、研究队伍



张星耀,研究员,国家十四五重点研发计划“揭榜挂帅”项目首席科学家

1982年毕业于北京林业大学并任教于西北林学院。1988年赴日留学,1996年获博士学位后回国。新世纪百千万人才工程国家级人选、国家林业局跨世纪学术和技术带头人,享受国务院特殊津贴。中国林学会森林病理学分会名誉理事长,国家林业局森林病虫害六大治理工程专家组成员,国家林草局松材线虫病工程治理专家组组长,国家林草局松材线虫病防治专家委员会委员,《北京林业大学学报》副主编,《林业科学》、《植物检疫》、《Forest Science and Practice》等期刊编委。

长期从事松材线虫致病机理及防治研究,提出松材线虫病“多基因协同致病”假说和全气候带扩张的科学论断,提出应用于松材线虫病防治的“联邦农药”概念。主持制定和组织实施了我国森林保护学研究的“十五”、“十一五”、“十二五”、“十三五”和“十四五”项目。近5年在Phytopathology等国外内期刊上发表论文40余篇,获得发明专利授权7项,出版《中国松材线虫病危险性评估及对策》、《中国森林重大生物灾害》等著作。应邀在第九届松材线虫病国际学术会议、2017亚洲植物病理大会及2020松材线虫病防治国际研讨会上做主题报告。



理永霞,研究员

博士,硕士生导师,现任中国林科院森环森保所副所长,松材线虫研究室主任,助理首席专家,兼任山东昆嵛山森林生态系统国家定位观测研究站站长,中国林学会森林病理分会常务理事及北京市松材线虫病防控专家委员会委员等。

长期从事森林病理学研究,研究聚焦我国两大林木重要病害松材线虫病和杨树溃疡病,重点开展病原的致灾机制研究和防控技术研发。主持和参加国家重点研发计划项目、国家林业和草原局重大应急科技项目等近10项,近5年发表学术论文40余篇,申请专利11项,获国家教育部科学技术进步二等奖1项。应邀在2019年森林生物病虫害生物防控国际会议、2021年松材线虫病国际学术会议IUFRO作大会报告,2018年第四届人工林大会、2022年第八届森林保护学大会作分会报告。参与编写《森林病理学-学科发展报告》、《中国大百科全书》、《植物保护百科全书》等专著。



刘振凯,助理研究员

1984年生,博士,博士后。2016年博士研究生毕业于北京林业大学,2017年进入中国林业科学研究院林业新技术研究所作博士后,合作导师张星耀研究员。主要从事松材线虫入侵适应性等方面的研究。主持国家自然科学基金面上项目(32171808)、十四五国家重点研发计划子课题(2021YFD1400901-03)。发表科研论文10余篇,其中SCI收录6篇。

电子邮箱:zhenkailiu@caf.ac.cn



张伟,副研究员

2017年7月毕业于中国科学院动物研究所,获得基因组学博士学位。主要以我国重大外来入侵生物松材线虫为研究对象,揭示松材线虫、寄主松树、媒介昆虫和伴生微生物多物种互作进化机制,开发松材线虫病新型防治技术和检测方法。主持国家自然基金面上项目和青年项目各1项,参与国家重点研发计划项目2项,发表学术论文近20篇。

电子邮箱:zhangwei1@caf.ac.cn



王璇,助理研究员

1988年生,博士。主要从事松材线虫致病机理方面研究,主持了国家重点研发计划子课题—松材线虫病害系统内的多物种间协同致病机制研究,国家自然科学基金青年项目(31901317);参加了国家重点研发计划—有害生物关键种与寄主植物互作的致灾机制,国家林业和草原局重大应急科技项目—松材线虫病新型防控技术及产品及其配套项目—松材线虫病预防性制剂研发等课题的研究。在各级学术期刊上发表研究论文7篇。

电子邮箱:xwang@caf.ac.cn



冯宇倩,助理研究员

1988年生,博士。主要从事松材线虫致病机理和杨树-溃疡病互作机制等方面的研究。主持国家自然科学基金青年基金项目(32201571),十四五国家重点研发计划子课题(2022YFD1401003-04)。迄今已发表论文11篇,其中SCI收录论文7篇。

电子邮箱:fengyq@caf.ac.cn



李东振,助理研究员

1991年生,博士。主要从事松材线虫病致病机理和微生物组工程方面的研究,参加“十四五”国家重点研发计划“松材线虫病灾变机制与可持续防控技术研究”(2021YFD1400900)、国家自然科学基金青年科学基金项目“马尾松内生微生物组原位宏基因组改造体系的构建”(32201568)。

电子邮箱:lidongzhen1949@163.com



温晓健,助理研究员

1992年生,博士。2019年毕业于北京林业大学森林保护学专业,主要从事林业有害生物防治研究。参加国家重点研发计划(2021YFD1400900)、国家林业和草原局重大应急科技项目(ZD202001)、国家自然科学基金项目(32171808)等课题的研究。发表论文10余篇。

电子邮箱:wenxj@caf.ac.cn




三、近5年主要成果

论文:

1. Dong Huixia, Zhang Wei, Li Yongxia* et al., Overexpression of salicylic acid methyltransferase reduces salicylic acid-mediated pathogen resistance in poplar. Frontiers in Plant Science. 2022;13:973305. doi: 10.3389/fpls.2022.973305.

2. An Yibo, Li Yongxia* et al., The Changes of Microbial Communities and Key Metabolites after Early Bursaphelenchus xylophilus Invasion of Pinus massoniana. Plants (Basel). 2022 ;11(21):2849. doi: 10.3390/plants11212849.

3. Wang Ruijiong, Li Yongxia* et al., Identification of the Extracellular Nuclease Influencing Soaking RNA Interference Efficiency in Bursaphelenchus xylophilus. International Journal of Molecular Science, 2022 14;23(20):12278. doi: 10.3390/ijms232012278.

4. Wei Pengfei, Li Yongxia* et al., Morphometric changes of the pine wood nematode, Bursaphelenchus xylophilus (Steiner & Buhrer) Nickle, under different environmental conditions. 2022. DOI:10.1163/15685411-bja10186

5. Zhang Wei, Li Yongxia* et al., Transcriptome Analysis of Dauer Moulting of a Plant Parasitic Nematode, Bursaphelenchus xylophilus Promoted by Pine Volatile. Agronomy, 2022, 12, no. 9: 2114.

6. Meng Fanli, Liu Zhenkai, Li Yongxia *, Zhang Xingyao. Genes encoding potential molecular mimicry proteins as the specific targets for detecting Bursaphelenchus xylophilus in PCR and loop-mediated isothermal amplification assays. Frontiers in Plant Science, 2022, 13(5): 890949.

7. Meng Fanli, Li Yongxia *, Liu Zhenkai, Feng Yuqian, Wang Xuan, Zhang Xingyao. Expression of the thaumatin-like protein-1 gene (Bx-tlp-1) from pine wood nematode Bursaphelenchus xylophilus affects terpene metabolism in pine trees. Phytopathology, 2022, 112(4): 888-897.

8. Wei Pengfei, Li Yongxia, Wang Xuan, Feng Yuqian, Zhang Xingyao, Morphometric changes of the pine wood nematode, Bursaphelenchus xylophilus (Steiner & Buhrer) Nickle, under different environmental conditions[J]. Nematology, 2022, 1(aop): 1-9.

9. Wang Xuan, Li Yongxia*, Liu Zhenkai, Wen Xiaojian, Ze Sangzi, Feng Yuqian, Zhang Wei, Li Dongzhen, Zhang Xingyao. Isolation and identification of Esteya vermicola and its potential for control pinewood nematode [J]. Forest Pathology, 2022.

10. Zhang Wei, Li Yongxia*, Liu Zhenkai, Li Dongzhen, Wen Xiaojian, Feng Yuqian, Wang Xuan and Zhang Xingyao, Transcriptome Analysis of Dauer Moulting of a Plant Parasitic Nematode, Bursaphelenchus xylophilus Promoted by Pine Volatile β-Pinene. Agronomy; 12(9): 2114 (2022).

11. Zhang Wei, Wang Xuan, Li Yongxia*, Wei Pengfei, Sun Ningning, Wen Xiaojian, Liu Zhenkai, Li Dongzhen, Feng Yuqian and Zhang Xingyao, Differences Between Microbial Communities of Pinus Species Having Differing Level of Resistance to the Pine Wood Nematode. Microbial Ecology 2021.

12. Wei Pengfei, Li Yongxia*, Zhang Wei,et al. Factors Affecting the Ratio of Female to Male of Pinewood Nematodes Bursaphelenchus xylophilus (Steiner & Buhrer) Nickle. Forests [J]. 2021, 12(6).

13. Pan Long, Cui Rong, Li Yongxia*, et al. Third-Stage Dispersal Juveniles of Bursaphelenchus xylophilus Can Resist Low-Temperature Stress by Entering Cryptobiosis. Biology [J]. 2021.

14. Li Yongxia, Zhang Wei, Zhang Xingyao*, et al. Identification and functional verification of differences in phenolic compounds between resistant and susceptible Populus species. Phytopathology [J]. 2020: PHYTO12190444R.

15. Meng Fanli, Li Yongxia*, Liu Zhenkai, et al. Potential Molecular Mimicry Proteins Responsive to alpha-pinene in Bursaphelenchus xylophilus. International Journal of Molecular Science [J]. 2020, 21(3).

16. Pan Long, Li Yongxia*, Cui Rong, et al. Monochamus saltuarius endangers Pinus tabuliformis Carr. and carries Bursaphelenchus xylophilus (Steiner and Buhrer) in China. Forests [J]. 2020, 11(10).

17. Wang Haihua, Wang Yunbo, Li Yongxia*,et al. In vivo infection of Bursaphelenchus xylophilus by the fungus Esteya vermicola. Pest Management Science [J]. 2020, 76(8): 2854-64.

18. Zhang Wei, Wang Xuan, Li Yongxia*, et al. Pinewood nematode alters the endophytic and rhizospheric microbial communities of Pinus massoniana. Microbial Ecology [J]. 2020.

19. Li Yongxia, Gao Mengge, Zhang Xingyao*, et al. Mating and reproductive characteristics of the pathogenic nematode Bursaphelenchus xylophilus. Journal of Forestry Research [J]. 2020.

20. Pan Long, Cui Rong, Li Yongxia*, et al. Investigation of pinewood nematodes in Pinus tabuliformis Carr. under low-temperature conditions in Fushun, China. Forests [J]. 2020, 11(9).

21. Li Yongxia, Feng Yuqian, Zhang Xingyao*, et al. Adaptation of pine wood nematode Bursaphelenchus xylophilus to β-pinene stress. BMC Genomics [J]. 2020, 21(1).

22. Li Yongxia, Meng Fanli, Zhang Xingyao*, et al. Comparative transcriptome analysis of the pinewood nematode Bursaphelenchus xylophilus reveals the molecular mechanism underlying its defense response to host-derived α-pinene. International Journal of Molecular Sciences [J]. 2019, 20(4): 911.

23. Meng Fanli, Li Yongxia*, Wang Xuan, et al. Thaumatin-like protein-1 gene (Bx-tlp-1) Is associated with the pathogenicity of Bursaphelenchus xylophilus. Phytopathology [J]. 2019, 109(11): 1949-56.

24. Li Yongxia, Feng Yuqian, Zhang Xingyao*, et al. Comparative proteomic analysis of plant-pathogen interactions in resistant and susceptible poplar ecotypes infected with Botryosphaeria dothidea. Phytopathology [J]. 2019, 109(12): 2009-21.

25. Zhang Wei, Li Yongxia*, Pan Long, et al. Pine chemical volatiles promote dauer recovery of a pine parasitic nematode, Bursaphelenchus xylophilus. Parasitology [J]. 2019: 1-19.

26. Gao Mengge, Li Yongxia*, Zhang Wei, et al. Bx-daf-22 contributes to mate attraction in the gonochoristic nematode Bursaphelenchus xylophilus. International Journal of Molecular Sciences [J]. 2019, 20(17): 4316.

27. Liu Zhenkai, Li Yongxia*, Pan Long, et al. Cold adaptive potential of pine wood nematodes overwintering in plant hosts. Biology open [J]. 2019, 8(5): bio041616.

28. Cui Jing, Li Yongxia*, Zhang Wei, et al. The population structure and sex ratios of Bursaphelenchus xylophilus under α-pinene stress. Journal of Forestry Research [J]. 2018, 31(3): 921-6.

29. Li Yongxia, Zhang Wei, Zhang Xingyao*, et al. Salicylic acid in Populus tomentosa is a remote signalling molecule induced by Botryosphaeria dothidea infection. Scientific Reports [J]. 2018, 8(1): 14059.

30. Wang Xuan, Li Yongxia*, Dong Huixia, et al. First report of Volutella buxi causing Volutella blight on Buxus bodinieri in central plains China. Plant Disease [J]. 2017, 101(7): 1325.

31. Meng Fanli, Wang Ju, Li Yongxia*, et al. Expression analysis of thaumatin-like proteins from Bursaphelenchus xylophilus and Pinus massoniana. Physiological and Molecular Plant Pathology [J]. 2017, 100: 178-84.

32. 温晓健,巫建军,李永先,王璇,理永霞*,张星耀. (2022).松材线虫侵染前后马尾松树体内微生物多样性分析.林业科学研究, 35(1), 11.

33. 冯宇倩,王璇,理永霞*,.松材线虫VAPs蛋白的原核表达、多抗制备及表达模式分析.北京林业大学学报,2021, 43(9): 38-50. doi: 10.12171/j.1000-1522.20210202

34. 韦鹏飞,理永霞*,冯宇倩,等.松材线虫性别分化基因Bx-sex-1表达特征和生物学功能分析.南京林业大学学报[J]. 2021.

35. 理永霞,陈友吾,,张星耀*.松材线虫病的潜伏侵染.北京林业大学学报[J]. 2021.

36. 刘振凯,崔晶,理永霞*,等. α和β-蒎烯胁迫下松材线虫转录组特征.东北林业大学学报[J]. 2020, 048(005): 93-8.

37. 张伟,理永霞*,刘振凯,等.松材线虫扩散型四龄幼虫向成虫转型发育阶段研究.中国森林病虫[J]. 2020: 1-8.

38. 董慧霞,孟繁丽,理永霞*,等.杨树SAMT基因的克隆及生物信息学分析.分子植物育种[J]. 2020: 1-16.

39. 孟繁丽,冯宇倩,理永霞*,等.杨树HSP90基因的克隆及生物信息学分析.温带林业研究[J]. 2019, 2(03): 25-30.

40. 潘龙,理永霞*,刘振凯,等.辽宁凤城市红松中松材线虫的分离与鉴定.中国森林病虫[J]. 2019, 38(1): 1-4.

41. 理永霞,张星耀*.我国中温带面临的松材线虫入侵扩张高风险.温带林业研究[J]. 2018.

42. 理永霞,张星耀*.松材线虫病致病机理研究进展.环境昆虫学报[J]. 2018, 040(002): 231-41.

43. 理永霞,张星耀*.松材线虫入侵扩张趋势分析.中国森林病虫[J]. 2018, 37(05): 5-8.

44. 王璇,理永霞*,刘振宇,等.松材线虫CYP450基因与松树蒎烯类物质代谢的相关性.林业科学[J]. 2017, 38(6): 105-10.

45. 王璇,理永霞*,张星耀.营养和蒎烯胁迫条件下松材线虫雌雄比变化规律.林业科学[J]. 2017(8).

46. 董慧霞,理永霞*,贾秀贞,等.杨树SABP2基因的克隆与分析.西北农林科技大学学报(自然科学版)[J]. 2017, 45(3): 88.


近5年取得成果(专利)

申请专利:

1. 理永霞,李东振,王璇,刘振凯,张星耀.一种防治松材线虫病的苏云金芽孢杆菌工程菌制备方法与应用(发明专利申请号202210614856.2. 2022-6-1)

2. 理永霞,刘振凯,温晓健,王璇,张雷,张星耀.一种用于防控松材线虫病的预防性制剂(发明专利申请号:202210068015.6. 2022-1-2)

3. 理永霞、李东振、孙宁宁、王璇、温晓健、张星耀.一种粘质沙雷氏菌的制备方法和应用(发明专利申请号:202210621355.7. 2022-6-1)

4. 理永霞,温晓健,王璇,刘振凯,张雷,张星耀.木酢液在促进Esteya vermicola芽生孢子萌发产生新月形孢子中的应用(发明专利申请号:202210068126.7. 2022-1-20)

5. 理永霞,温晓健,陆建卫,王璇,张雷,张星耀.一种促进长枝木霉产分生孢子的液体发酵方法(202210068022.6. 2022-6-21)

6. 理永霞,李东振,刘振凯,张星耀.对植物内生微生物组的宏基因组进行原位改造的方法(202210701513.X. 2022-6-21)

授权专利:

1. 理永霞,孟繁丽,刘振凯,王璇,冯宇倩,张伟,张星耀.松材线虫的特异性PCR检测引物、检测方法及检测试剂盒:中国, 201910828765.7[P].2019-9-3.

2. 理永霞,李东振,冯宇倩,王璇,刘振凯,温晓健,张伟,李相武,张星耀.木材取样装置:中国, 202023080933.6[P].2020-12-18

3. 理永霞,王璇,刘振凯,温晓健,冯宇倩,张伟,李东振,张星耀.一种伊氏杀线虫真菌及其应用:中国, 202011558429.4[P]. 2020-12-25

4. 赵志龙,理永霞,史晓委,王振,何珊,陈敏,张变变,李倩文.一种松材线虫快速分离收集的装置:中国, ZL 2019 2 0191658.3[P]. 2019-2-12