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上海交大研制出绿色农药申嗪霉素 已获农业部登记
2012-02-12 23:31:38
 

 说起植物的虫害,无人不知。但很多人并不知道,不管是水稻、小麦,还是瓜果蔬菜,它们要顺利长大成熟,除了要对抗虫害外,还要扛过各种疾病。如果病重,还会需要抗生素等农药来治病。
   
    如果要完全杜绝使用农药,那么农业就得“靠天吃饭”。显然,这对于满足大多数人温饱的需求来说并不现实。问题是,眼下无论是有机种植还是一般的大规模种植,所使用的大都是高毒、高残留的农药。如何开发高效、安全、经济,并对环境友好的绿色农药,让农药喷洒农作物之后尽快降解一直是科学家们在努力的事情。
   
    上海交通大学生命科学技术学院的许煜泉教授研制出的申嗪霉素,就是这样一种绿色的农药。申嗪霉素已经获得农业部的新农药正式登记,将逐步取代目前使用中的部分高毒和高残留的农药。
   
有机种植也逃不过农药
   
    当下有机种植已广为人知,顺带着“有机”一词也成为环保、健康的标志。不幸的是,“并非所有标着有机、天然的作物,就都是健康的。是否绿色、是否亲环境,才是环保的标志”,许煜泉告诉记者。
   
    根据有机种植的标准,必须不能使用化学合成的肥料、农药、生长调节剂。但目前世界上在用的农药,几乎都是有机农药,而且很多有机农药仍然是高毒性的,比如广泛使用的有机磷等。即便是纯天然的农药,也有可能会引发植物的其他反应,导致农作物用上原本没有毒的农药,反而增加了植物含毒素的概率。比如,现在长江中下游地区广泛种植的小麦,6月份收获时恰逢梅雨季节,容易感染赤霉菌。现在普遍使用的治疗赤霉菌的常用农药,就是低毒的有机农药。虽然效果很好,但病菌的反应往往出乎意料,侥幸存活下来的赤霉菌在这一药物的刺激下,会变本加厉地分泌致癌毒素。
   
    即便是我们所认为的生物农药,也并非完全环保,甚至未必是绿色的。比如,我们的主粮水稻就有一种“富贵病”,每逢高产就会发病。因为“水稻多肥多水才会高产,但这就像虚胖的人,吃得多,块头大,很容易生病。一般情况下,瘦弱的植株则既不会发生病害,又不招虫子,但是低产。”纹枯病就是这种严重威胁水稻稳产和安全生产的常见病害,目前,农民为了防治纹枯病的发生,必需按时施用井冈霉素。虽然这属于天然的药物,但属于胺基糖苷类药物,对人体健康有潜在危害,欧盟早在2003年就禁止使用。
   
病菌聚集地里寻药
   
    “在土壤中,既有病原菌,又有对植物友好的促进生长抗病菌,尤其抗病菌往往都是在病菌的聚集地”,许煜泉告诉记者。他研发出来的申嗪霉素就是是从生病植物的病菌聚集地中找到的。
   
    16年前,许煜泉为了研制出对抗植物根腐的抗生物质,检测了所有被病源菌感染的植物,从甜瓜到水稻再到豆角,凡是生病的植物都成为他寻找植物抗生素的源头。先得找植物友好的细菌,许煜泉介绍说,所谓对植物友好的细菌,就是能够使植物永葆青春,尤其是抑制植物中衰老激素乙烯的细菌,找到这些细菌后再从中挑选出能够抗菌的友好细菌。
   
    最终许煜泉在甜瓜根部发现了一种代号为M18的细菌,可以强力地抑制植物病菌的发展,他尝试着把含有野生菌的培养液洒到田里,但是野生活菌的抗病活性受环境影响太大了,效果不稳定。而且,把这些细菌释放到环境中会不会改变环境也很难预料,因此一直难以推广。
   
    许煜泉从这种细菌中发现了申嗪霉素。但是,野生菌株合成的申嗪霉素活性成分的效率太低。为此,许煜泉通过分子遗传学手段,查明了M18制造和分泌这一抗生素的基因开关,使它分泌申嗪霉素的量增加了50倍,原来1升培养液中的野生菌只能分泌0.1到0.2克的申嗪霉素,现在经基因工程改造的细菌可以生产5克申嗪霉素。更重要的是,这个活性成分的半衰期只有两周,每亩地只要用1克申嗪霉素,一个月后再检测,不论是粮食还是土壤里都没有这种活性成分。今年这一绿色农药已有了几千万元的销售额。“根据调查,农民能够接受每亩地农药的价格必须在5元以下。新农药大规模量产后,生产成本将大大减低,价格就可以下降到瓜农、粮农能够接受的区间。”  本报记者  姜澎

来源:文汇报