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從鼠疫、天花，到“非典”和“新冠”，人類的歷史，幾乎就是一部與傳染病打交道的歷史。在人類不斷對(duì)抗病原體的同時(shí)，植物也在另一條戰(zhàn)線上英勇地與病原體作斗爭(zhēng)。不僅如此，植物的健康與人類的生命健康、生產(chǎn)生活更是息息相關(guān)。

唇亡齒寒，植物“生病”，人類也逃不了

農(nóng)作物上的病害會(huì)直接影響糧食產(chǎn)量，進(jìn)而危害人類的生存。歷史上愛爾蘭人曾以馬鈴薯為主食，在1845~1846年，一場(chǎng)由致病疫霉（Phytophthora infestans；一種病原卵菌）引發(fā)的馬鈴薯晚疫病席卷愛爾蘭主要產(chǎn)糧區(qū)。短短的數(shù)個(gè)月內(nèi)，數(shù)十萬人被餓死，百萬人流離失所，逃荒至歐洲大陸和北美洲。

感染馬鈴薯晚疫病的作物（來源：必應(yīng)）

不僅如此，自然生態(tài)系統(tǒng)中發(fā)生的植物病害也會(huì)對(duì)人類造成危害。

中國(guó)有60億畝的草地，其面積占據(jù)了國(guó)土面積的41%，是我國(guó)現(xiàn)有耕地面積的3倍多。這些草地大多被用來發(fā)展畜牧業(yè)，放養(yǎng)著數(shù)以億計(jì)的牛羊，為人類直接提供著各類肉制品和奶制品。

葉片則是植物最重要的光合作用器官，然而，許多植物病原體往往會(huì)侵染牧草的葉片引起病害，光合作用受影響，進(jìn)而導(dǎo)致牧草產(chǎn)量降低、品質(zhì)下降和有害毒素的積累等一系列后果。

草場(chǎng)病害直接關(guān)系到千家萬戶“飯盒子”和“奶罐子”，也關(guān)乎數(shù)百萬牧戶的“錢袋子”。而中國(guó)的牧民多數(shù)為少數(shù)民族，分布在祖國(guó)的邊疆，牧草的健康與否更關(guān)乎國(guó)家的脫貧大計(jì)和社會(huì)的穩(wěn)定團(tuán)結(jié)。既然關(guān)乎國(guó)計(jì)民生，作為科研人員就不可不察，不僅如此，科研人員還在積極探究放牧對(duì)牧草病害的影響。

不要小看“牛吃草”！放牧還能保護(hù)草場(chǎng)

傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為，放牧?xí)?duì)草場(chǎng)造成破壞，然而新的研究發(fā)現(xiàn)，一定梯度的放牧可以通過病原體減少植物病害間接保護(hù)草地。相關(guān)成果以《Contrasting effects ofmammal grazing on foliar fungal diseases: patterns and potential mechanisms》為題目，發(fā)表在國(guó)際植物學(xué)頂級(jí)刊物New Phytologist上。

劉向研究員在野外休息來源：作者提供

要想給牧草“把脈”，就得溯本清源，找到植物病原體的源頭。植物病原體包括病原菌物（又包括病原真菌和病原卵菌）、病原細(xì)菌、病原線蟲和植物病毒等類群。而根據(jù)病原體的生活史特征，又可以被分為活體營(yíng)養(yǎng)型病原體和死體營(yíng)養(yǎng)型病原體。如果把病原體比喻成“吸血鬼”的話，可區(qū)分為“吸人血”的活體營(yíng)養(yǎng)型病原體和“吸鬼血”的死體營(yíng)養(yǎng)型病原體。

所謂活體營(yíng)養(yǎng)型病原體，是指僅能從宿主的活細(xì)胞中獲取營(yíng)養(yǎng)，并生活在活植物組織內(nèi)的病原體。病毒在離開活細(xì)胞后，就會(huì)迅速失活，因此屬于典型的活體營(yíng)養(yǎng)型病原體。比如，植物常見的銹病和白粉病等，其病原體就屬于活體營(yíng)養(yǎng)型。

而死體營(yíng)養(yǎng)型病原體，則是指能夠從宿主的死細(xì)胞中獲取營(yíng)養(yǎng)，并可以生活在死植物組織內(nèi)的病原體。病原體的上述生活史特點(diǎn)，直接導(dǎo)致活體營(yíng)養(yǎng)型病原體的繁殖體往往只能存在于鮮活的植物組織內(nèi)；而死體營(yíng)養(yǎng)型病原體的繁殖體則在枯枝落葉和土壤中無處不在。

有了對(duì)“敵情”的細(xì)致摸排，研究人員就可以針對(duì)性“用兵”了。根據(jù)植物病原體的上述特點(diǎn)，蘭州大學(xué)生態(tài)學(xué)創(chuàng)新研究院劉向課題組選擇青藏高原東部的典型高寒草甸為研究對(duì)象。

青藏高原不僅是世界的屋脊，還是我國(guó)重要的草原，是5000萬只綿羊，1400萬頭牦牛的樂土。而牧草的興盛關(guān)乎畜牧的生存，畜牧的生存又直接關(guān)乎到青藏高原500萬當(dāng)?shù)啬撩竦纳a(chǎn)和生活。劉向課題組利用牦牛放牧梯度實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，針對(duì)不同放牧梯度（在一定面積的草地上放養(yǎng)不同數(shù)量的牛羊，放的牛羊越多則放牧強(qiáng)度越大）下植物病害的發(fā)生情況開展了大量的調(diào)查。初步發(fā)現(xiàn)放牧?xí)苯咏档突铙w營(yíng)養(yǎng)型病原體所導(dǎo)致的植物病害，如銹病。也就是說，一定強(qiáng)度的放牧可以通過病原體減少植物病害間接保護(hù)草地。需要注意的是，放牧對(duì)病原體的抑制僅限于活體營(yíng)養(yǎng)型，對(duì)死體營(yíng)養(yǎng)型病原體所導(dǎo)致的植物病害，如葉斑病，則無顯著影響。

小花草玉梅黑斑病來源：作者提供

上述的發(fā)現(xiàn)是僅僅在青藏高原成立，還是放之四海而皆準(zhǔn)？為了證實(shí)上述發(fā)現(xiàn)是否具有普遍性，劉向課題組基于Web of Science和中國(guó)知網(wǎng)數(shù)據(jù)庫(kù)，在全球范圍內(nèi)共計(jì)獲取了63項(xiàng)有關(guān)放牧影響植物病害的案例研究，而后對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整合分析。分析結(jié)果證實(shí)了劉向課題組之前根據(jù)高寒草甸放牧實(shí)驗(yàn)所得出結(jié)論的準(zhǔn)確性：放牧在降低活體營(yíng)養(yǎng)型病原體引起病害的同時(shí)，并不會(huì)顯著影響死體營(yíng)養(yǎng)型病原體所引起的病害。

那么，究竟是何種原因?qū)е铝朔拍翆?duì)不同類型植物病害的差異化影響呢？劉向等人進(jìn)一步設(shè)計(jì)了控制性實(shí)驗(yàn)，以探究這種差異化影響的潛在機(jī)制。他選擇了兩種高寒草甸常見植物，其中一種攜帶由活體營(yíng)養(yǎng)型病原體引起的銹病（Phragmidium potentillae）；而另一種則攜帶由死體營(yíng)養(yǎng)型病原體引起的葉斑病（Ascochyta sp.）。

華西委陵菜銹病菌(Phragmidium potentillae