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防治農作物病毒病新農藥:開出“植物癌癥”防控良方

點擊次數:次 發布日期::2019-09-17

病毒病被稱為“植物癌癥”,水稻一旦感染,輕則大幅減產,重則絕收。榮獲2014年度國家科技進步二等獎的防治農作物病毒病及媒介昆蟲新農藥研制與應用項目,為這一頑癥開出了治病良方,實現了南方水稻黑條矮縮病的有效防控。業內專家表示,抗水稻病毒病藥劑創制、水稻病毒病及其媒介昆蟲全程免疫防控技術處于國際領先水平,為實現全國同步小康戰略目標作出了新的貢獻。

病毒病一直被稱為“植物癌癥”,南方水稻黑條矮縮病是其中一種。水稻黑條矮縮病主要是由白背飛虱傳毒,由于其發生、侵染及傳播機制極其復雜,一直缺乏有效的防控藥劑和技術。植物病毒病給農業生產帶來了極為嚴重且相當廣泛的危害,被譽為農業生產中的世界性難題。

十幾年前,化學防治是控制農作物病蟲害的常用措施,但傳統化學農藥的長期不合理使用,會導致病蟲抗性增強。同時,傳統農藥使用所帶來的環境污染、生態破壞以及農產品中農藥殘留也會對人體健康造成威脅。因此,開展農作物主要病蟲害新藥劑、新劑型研究與應用技術集成,已成為當前農業及植保行業中必須解決和重點技術攻關的科學問題和現實課題。

針對嚴重危害我國水稻生產的媒介昆蟲稻飛虱和病毒病等防控這一重大難題,自2000年以來,貴州大學綠色農藥與農業生物工程國家重點實驗室培育基地的研究隊伍,聯合全國農業技術推廣服務中心、江蘇安邦電化公司、廣西田園生化股份有限公司、廣西壯族自治區植保總站等單位,共同承擔并完成了防治農作物病毒病及媒介昆蟲新農藥研制與應用項目。

針對糧食作物重大病毒病、病毒傳媒害蟲、遷徙性病害,本著以新藥劑為主體,進行田間應用示范技術集成和推廣,篩選出效果好、成本低、殘留低,環境友好,經濟、社會和生態效益顯著的重大病蟲害防控應用技術和規范化施用方法這一原則,以提高我國主要糧食作物重大病蟲害的防治水平,保障農業生態環境安全和食品安全為目的,該團隊產、學、研、推協同攻關,歷時10年,終于在病毒病防控磷系藥劑和防控技術兩方面均取得了系統性的創新成果。

在藥劑開發方面,項目組以綿羊體內活性成分α-氨基膦酸酯為先導,基于免疫誘導激活分子靶標,建立全新化學生物學篩選方法和針對多種植物病毒病的離體、活體篩選模型,以動物中發現的天然氨基膦酸為先導,設計合成了α-氨基膦酸酯等多個系列的上千個新化合物,并從中發現了高效抗植物病毒活性先導結構。

經進一步結構優化,研究人員發現了具有全新結構的磷系抗植物病毒新農藥??毒氟磷,歷經長達8年的衛生毒理學、合成工藝、分析方法、田間藥效、環境毒理學、環境代謝行為、殘留試驗等系統研究,在國際上首次發現其激活植物免疫系統的作用機制,提出了針對植物抗病激活而發現的綠色抗病毒劑的新思路,創建了基于植物抗病激活而發現的抗植物病毒劑的篩選方法。與此同時,毒氟磷獲得農業部新農藥登記,成為具有完全自主知識產權的抗植物病毒病新農藥品種,為我國農藥工業進步作出了較大的貢獻。

防控技術方面,研究人員基于以毒氟磷應用為主導的水稻南矮病綜合防治配套技術體系,提出抗病毒藥劑與媒介昆蟲防治藥劑聯用的治蟲防病策略,成功構建了以毒氟磷免疫激活防病、毒氟磷與吡蚜酮種子處理、秧田重點保護和分蘗期協同作用的成套控害新技術,解決了植物病毒病防控的重大難題,實現了南方水稻黑條矮縮病的有效防控。

水稻病毒病在田間小區藥效試驗應用示范一直是農藥田間試驗中最難有效完成的一類試驗,項目組從供試水稻品種、試驗地點、小區設置、清水對照處理和藥效調查等方面對水稻病毒病田間試驗方法進行探討和研究,克服了傳播介質、病毒、病毒病發生模型、抗病毒藥劑效果等干擾因素的影響,并取得成效。試驗示范區的水稻比農戶自防區畝均增產268千克以上。

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