植物病毒病是危害較大、防治較難的一類病害，也被稱為植物“癌癥”。傳統(tǒng)的抗病毒藥劑，大都以鈍化侵入植物細胞內(nèi)的病毒，抑制其對植物細胞的干擾破壞能力為主，但藥劑的持效期較短，藥效也不太穩(wěn)定。隨著農(nóng)藥行業(yè)研發(fā)創(chuàng)新的不斷進步，植物免疫誘抗農(nóng)藥通過激發(fā)植物自身的免疫功能，誘導農(nóng)作物產(chǎn)生抵御或防控病蟲害的物質(zhì)，從而達到防治病蟲害的目的。在提高植物抗病性的同時，植物免疫誘抗農(nóng)藥還可激發(fā)植物體內(nèi)的一系列代謝調(diào)控系統(tǒng)，促進植物根、莖、葉生長和提高葉綠素含量，最終起到作物增產(chǎn)的作用。毒氟磷、大黃素甲醚、寡糖•鏈蛋白為三種最新研發(fā)的植物免疫誘抗農(nóng)藥。
毒氟磷
近日，《防治農(nóng)作物病毒病及媒介昆蟲新農(nóng)藥研制與應用》項目榮獲國家科技進步二等獎。這個項目創(chuàng)新研制出了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的全新結(jié)構(gòu)的抗植物病毒仿生新農(nóng)藥——毒氟磷。
毒氟磷專利權(quán)歸屬于廣西田園生化股份有限公司，該公司董事長李衛(wèi)國介紹，毒氟磷為全世界首次人工合成的新化合物，持效期長達10~15天，具有較強的內(nèi)吸作用，通過作物葉片的吸收可迅速傳導至植株的各個部位，破壞病毒外殼，使病毒固定而無法繼續(xù)增殖，有效阻止病害的進一步蔓延。
據(jù)了解，毒氟磷作用機理獨特，可以通過激活水楊酸信號分子，進而激活下游PAL、POD、SOD等植物防御因子，提高作物總體系統(tǒng)抗病性，最終使病毒無法增殖。不僅主動防御，還能促進生長，通過調(diào)節(jié)植物內(nèi)源生長因子，促進根部生長，恢復葉部功能，降低產(chǎn)量損失。由于毒氟磷是以綿羊瘤胃中的氨基磷酸酯類化合物為先導仿生合成的化合物，對作物高度安全，對蜜蜂、家蠶、魚、鳥等非靶標生物高度安全，可在水稻、番茄等農(nóng)作物上應用。
在毒氟磷研發(fā)成功的基礎(chǔ)上，提出了水稻病毒病全程免疫防控新策略，構(gòu)建出“控蟲防病”的新技術(shù)體系，解決了農(nóng)作物病毒病及媒介昆蟲防控的重大難題。截至目前，該項目在全國累計應用4755萬畝次，創(chuàng)造經(jīng)濟效益48.45億元，獲國家發(fā)明專利23項，獲國家新農(nóng)藥登記7個，獲國家重點新產(chǎn)品2個。
大黃素甲醚
在今年的國家科學技術(shù)獎勵大會上，“新型天然蒽醌化合物農(nóng)用殺菌劑的創(chuàng)制及其應用”項目也同樣榮獲國家科技進步二等獎。
據(jù)了解，新型天然蒽醌化合物是源于天然植物源次生代謝產(chǎn)物，名叫大黃素甲醚。大黃素甲醚植物源殺菌劑不僅能直接抑制植物病原菌生長，同時還能激活植物主動免疫系統(tǒng)，抑制病原菌形成，使得作物免受病原菌的侵害，達到防病的效果，具有植物抗病誘導劑的典型特點。且蒽醌類化合物之間具有協(xié)同增效殺菌作用，噴施大黃素甲醚后8小時，作物受藥部位的抗菌硫堇蛋白表達量顯著提高，作用機理十分獨特。
與化學農(nóng)藥相比，大黃素甲醚抗藥性風險低、活性高，用量少，每畝用有效成分僅0.15~0.30克，防病效果好且穩(wěn)定，殺菌譜廣，對白粉菌、稻瘟病菌、絲核菌、核盤菌、鐮刀菌、炭疽菌等10余種重要病原菌有殺菌活性。毒性低、降解快，土壤中的消解半衰期為2.8天，低殘留，基本無施藥采收間隔期，是化學殺菌劑的理想替代產(chǎn)品，特別適合于綠色和有機蔬菜生產(chǎn)，已經(jīng)獲得歐盟ECO-CERT有機認證。
內(nèi)蒙古清源保生物科技有限公司是首家也是獨家獲得大黃素甲醚農(nóng)藥正式登記證的單位，近年來，公司投入6000多萬元在內(nèi)蒙古烏蘭布和生態(tài)治理區(qū)，建成了植物源農(nóng)藥原料生產(chǎn)基地和大黃素甲醚植物源殺菌劑年產(chǎn)能達1000噸的生產(chǎn)線。累計推廣使用2116.67萬畝，挽回病害損失36億多元，每畝節(jié)省用藥、用工及農(nóng)藥成本合計經(jīng)濟效益7億余元。由于大黃素甲醚以大黃等蓼科植物為基本原材料，生產(chǎn)原料可在沙漠、貧瘠土地上種植，也為農(nóng)民致富提供了新途徑。
寡糖•鏈蛋白
針對植物病毒病發(fā)生特點和植物抗性機制，一種由植物免疫誘抗蛋白和氨基寡糖素科學配伍的新型蛋白質(zhì)生物農(nóng)藥引起了業(yè)內(nèi)的廣泛關(guān)注，這也是世界上第一個蛋白質(zhì)生物農(nóng)藥。
植物免疫誘抗蛋白是經(jīng)極細鏈格孢發(fā)酵提取的一種新型蛋白質(zhì)農(nóng)藥。植物病毒專性寄生，在植物體內(nèi)增殖，造成植物畸形生長或葉片黃化，一般化學藥物很難破壞病毒粒子的結(jié)構(gòu)，而蛋白質(zhì)生物農(nóng)藥能很好地解決這一問題。植物免疫誘抗蛋白當接觸到植物表面后，可以與植物細胞膜上的受體蛋白結(jié)合，引起植物體內(nèi)一系列相關(guān)酶活性，激活植物抗性系統(tǒng)和提高自身的抗病能力。
科研人員大量篩選了弱致病性病原真菌，獲得能高效提高植物免疫的極細鏈格孢菌株，分離純化高活性熱穩(wěn)定蛋白，通過高效蛋白生產(chǎn)加工工藝，并添加增效因子氨基寡糖素，配制成6%寡糖•鏈蛋白可濕性粉劑。它的作用方式獨特，既可抑制作物體內(nèi)病毒的基因表達，控制其繁殖，還可通過細胞活化作用，修復受害植株損傷，系統(tǒng)防治病毒病。同時可激發(fā)植物體內(nèi)的基因表達，使其產(chǎn)生具有抗病作用的幾丁酶等，誘導植物產(chǎn)生多重防御反應，提高自身的抗病能力，起到抗病防蟲作用。
6%寡糖•鏈蛋白可濕性粉劑可采用浸種、拌種和包衣，提高種子發(fā)芽率，使秧苗生長健壯。可以稀釋1000倍進行葉面噴霧，還可以采用沖施、穴施和灌溉使用。經(jīng)過實驗推廣，在番茄、煙草等作物上防治病毒病效果非常突出，2014年6月推出以來，已實現(xiàn)銷售突破50噸，推廣應用面積達100萬畝。
