長期以來,人們在防治植物病蟲害的過程中,較多地注意了病原微生物的危害問題,使用大量化學(xué)農(nóng)藥。但長期大量使用化學(xué)藥劑,植物產(chǎn)生的藥害是不能忽視的,比如如植物生長受阻、植物局部壞死或整株死亡等不良后果。值得注意的是化學(xué)農(nóng)藥大多都是高污染、劇毒、不易分解,由此造成的環(huán)境污染已經(jīng)直接危害到人類的健康及其他生物的生長,農(nóng)藥殘留造成的環(huán)境污染已成為全球普遍關(guān)注的問題。
剛剛結(jié)束的黨的十七大也高調(diào)提出"生態(tài)文明"的概念,可見黨和國家對生態(tài)環(huán)境治理與保護的決心。要從根本上減少對植物藥害,需要做到科學(xué)用藥、減少化學(xué)藥劑用量、不斷加強生物防治。在農(nóng)藥的選擇上,要逐漸拋棄原有的"殺滅效果越好越高產(chǎn)"的錯誤觀念,轉(zhuǎn)變并樹立"生物自身防治為主、開發(fā)毒性低、分解快、污染小、對環(huán)境安全的藥劑"的科學(xué)理念。這就要求農(nóng)業(yè)科研單位、專家學(xué)者盡快尋找出一條能夠有效控制植物病蟲害的新途徑。
植物在長期的進化過程中,形成了許多同病原物作斗爭的特性,其中就包括國內(nèi)外科學(xué)家一直以來所關(guān)注的植物自身的免疫特性。2002年在《Nature》雜志中發(fā)表過一篇關(guān)于植物本身具有極有效的保護機制能幫助植物對抗細菌及霉菌之侵入的文章。美國麻薩諸賽州總醫(yī)院分子生物部研究員JenSheen博士也找到能使植物對致病原所產(chǎn)生的抗性的途徑。2006年美國一位科學(xué)家在《Nature》上撰文提出了植物免疫系統(tǒng)的概念。2007年德國的科學(xué)家又在《Science》發(fā)表的文章中指出:自然界中的植物具有特殊的、可識別許多諸如細菌、病毒和霉菌等微生物入侵的免疫傳感器。植物的這種免疫系統(tǒng)由兩級免疫傳感器組成,第一級是植物細胞表面可以針對不同微生物入侵者,促使植物細胞分泌出具有抵抗功能的調(diào)節(jié)蛋白質(zhì);第二級是植物細胞內(nèi)本身就存在的特殊抗體蛋白質(zhì),可以與植物細胞的分泌物一起,抵御微生物的入侵。
由中國農(nóng)科院邱德文博士以該理論為基礎(chǔ)研發(fā)的免疫農(nóng)藥就是利用了植物免疫能力開發(fā)的一種新型生物農(nóng)藥。其激活植物的免疫系統(tǒng)和生長系統(tǒng),達到能夠調(diào)節(jié)植物的新陳代謝,增強植物抗病、抗逆能力,抵御病蟲害的侵襲和不良環(huán)境影響的目的。免疫農(nóng)藥中的主要成分激活蛋白是從真菌中分離提取獲得的,該蛋白由350至450個氨基酸組成,是具有誘導(dǎo)植物免疫抗病熱穩(wěn)定蛋白質(zhì)制品,在100℃高溫下處理半個小時也不會變性這一點足以顯示了激活蛋白的突出特點。它是一項全球首創(chuàng)專利技術(shù),擁有完備的自主知識產(chǎn)權(quán),是國家"863計劃"和"973課題"的研究成果。此項發(fā)明填補了國內(nèi)和國際生物免疫農(nóng)藥領(lǐng)域的空白,屬于一種新型、廣譜、高效、多功能生物農(nóng)藥。
免疫農(nóng)藥具有刺激植物的免疫系統(tǒng),引發(fā)免疫反應(yīng),使植物對病蟲害產(chǎn)生強烈抗性,在不直接殺滅害蟲和病原物、不改變植物遺傳性狀、不引起病原物和害蟲產(chǎn)生抗藥性的基礎(chǔ)上,通過自身的免疫能力從源頭預(yù)防作物病蟲害的發(fā)生;隨著免疫機制的開啟,植株的生長能力得到了強化,促進植物的快速生長發(fā)育、提高果實的品質(zhì),提高作物的產(chǎn)量、提高植物的抗逆性、對果蔬起到保鮮作用。經(jīng)研究表明不同作物的結(jié)合(受體)蛋白高度相似,如棉花、大豆、馬鈴薯、大麥、小麥、水稻、玉米、蔬菜和水果等都具有此受體蛋白,因此該農(nóng)藥具有良好的光譜性,適用于多種農(nóng)作物。
激活蛋白的抗病原理是當激活蛋白接觸到植物的表面后,激活蛋白可以與植物表皮的膜受體蛋白相結(jié)合,一旦膜受體蛋白接收了植物激活蛋白的信號后,就通過植物體內(nèi)的一系列信號傳導(dǎo),激活植物對病害的免疫抗病的代謝途徑,從而產(chǎn)生具有抗菌活性的水楊酸和茉莉酸等對病菌抗性的物質(zhì),同時促進植物的生長代謝。植物自身獲得了對病菌的免疫抗性,植物對病菌的抗病能力得到提高,因此激活蛋白本身對病蟲不產(chǎn)生直接殺滅的作用,從而對環(huán)境和植物都更安全,不產(chǎn)生不良的破壞,更不會引起病菌的抗藥性。
激活蛋白能高效促進植物生長,無污染無殘留并能有效防治病蟲的特性,不僅讓人們可以放心大膽地使用于農(nóng)作物上,而不產(chǎn)生任何的副作用。這樣的產(chǎn)品的問世順應(yīng)了我國"生態(tài)文明"構(gòu)建潮流,相信在不久的將來激活蛋白將是傳統(tǒng)農(nóng)藥和化肥強有力的升級替代性產(chǎn)品,更好地為人類健康生活服務(wù),為和諧環(huán)境、和諧社會、和諧世界的建設(shè)服務(wù)。
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