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上海交大研制出綠色農藥申嗪霉素 已獲農業部登記
2012-02-12 23:31:38
 

 說起植物的蟲害,無人不知。但很多人并不知道,不管是水稻、小麥,還是瓜果蔬菜,它們要順利長大成熟,除了要對抗蟲害外,還要扛過各種疾病。如果病重,還會需要抗生素等農藥來治病。
   
    如果要完全杜絕使用農藥,那么農業就得“靠天吃飯”。顯然,這對于滿足大多數人溫飽的需求來說并不現實。問題是,眼下無論是有機種植還是一般的大規模種植,所使用的大都是高毒、高殘留的農藥。如何開發高效、安全、經濟,并對環境友好的綠色農藥,讓農藥噴灑農作物之后盡快降解一直是科學家們在努力的事情。
   
    上海交通大學生命科學技術學院的許煜泉教授研制出的申嗪霉素,就是這樣一種綠色的農藥。申嗪霉素已經獲得農業部的新農藥正式登記,將逐步取代目前使用中的部分高毒和高殘留的農藥。
   
有機種植也逃不過農藥
   
    當下有機種植已廣為人知,順帶著“有機”一詞也成為環保、健康的標志。不幸的是,“并非所有標著有機、天然的作物,就都是健康的。是否綠色、是否親環境,才是環保的標志”,許煜泉告訴記者。
   
    根據有機種植的標準,必須不能使用化學合成的肥料、農藥、生長調節劑。但目前世界上在用的農藥,幾乎都是有機農藥,而且很多有機農藥仍然是高毒性的,比如廣泛使用的有機磷等。即便是純天然的農藥,也有可能會引發植物的其他反應,導致農作物用上原本沒有毒的農藥,反而增加了植物含毒素的概率。比如,現在長江中下游地區廣泛種植的小麥,6月份收獲時恰逢梅雨季節,容易感染赤霉菌。現在普遍使用的治療赤霉菌的常用農藥,就是低毒的有機農藥。雖然效果很好,但病菌的反應往往出乎意料,僥幸存活下來的赤霉菌在這一藥物的刺激下,會變本加厲地分泌致癌毒素。
   
    即便是我們所認為的生物農藥,也并非完全環保,甚至未必是綠色的。比如,我們的主糧水稻就有一種“富貴病”,每逢高產就會發病。因為“水稻多肥多水才會高產,但這就像虛胖的人,吃得多,塊頭大,很容易生病。一般情況下,瘦弱的植株則既不會發生病害,又不招蟲子,但是低產。”紋枯病就是這種嚴重威脅水稻穩產和安全生產的常見病害,目前,農民為了防治紋枯病的發生,必需按時施用井岡霉素。雖然這屬于天然的藥物,但屬于胺基糖苷類藥物,對人體健康有潛在危害,歐盟早在2003年就禁止使用。
   
病菌聚集地里尋藥
   
    “在土壤中,既有病原菌,又有對植物友好的促進生長抗病菌,尤其抗病菌往往都是在病菌的聚集地”,許煜泉告訴記者。他研發出來的申嗪霉素就是是從生病植物的病菌聚集地中找到的。
   
    16年前,許煜泉為了研制出對抗植物根腐的抗生物質,檢測了所有被病源菌感染的植物,從甜瓜到水稻再到豆角,凡是生病的植物都成為他尋找植物抗生素的源頭。先得找植物友好的細菌,許煜泉介紹說,所謂對植物友好的細菌,就是能夠使植物永葆青春,尤其是抑制植物中衰老激素乙烯的細菌,找到這些細菌后再從中挑選出能夠抗菌的友好細菌。
   
    最終許煜泉在甜瓜根部發現了一種代號為M18的細菌,可以強力地抑制植物病菌的發展,他嘗試著把含有野生菌的培養液灑到田里,但是野生活菌的抗病活性受環境影響太大了,效果不穩定。而且,把這些細菌釋放到環境中會不會改變環境也很難預料,因此一直難以推廣。
   
    許煜泉從這種細菌中發現了申嗪霉素。但是,野生菌株合成的申嗪霉素活性成分的效率太低。為此,許煜泉通過分子遺傳學手段,查明了M18制造和分泌這一抗生素的基因開關,使它分泌申嗪霉素的量增加了50倍,原來1升培養液中的野生菌只能分泌0.1到0.2克的申嗪霉素,現在經基因工程改造的細菌可以生產5克申嗪霉素。更重要的是,這個活性成分的半衰期只有兩周,每畝地只要用1克申嗪霉素,一個月后再檢測,不論是糧食還是土壤里都沒有這種活性成分。今年這一綠色農藥已有了幾千萬元的銷售額。“根據調查,農民能夠接受每畝地農藥的價格必須在5元以下。新農藥大規模量產后,生產成本將大大減低,價格就可以下降到瓜農、糧農能夠接受的區間。”  本報記者  姜澎

來源:文匯報

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