中国科学院院士张克勤：研究绿色安全的病原线虫生物防控策略是国家重大需求

发布时间：2024-12-25 00:16

　　12月23日，第三届现代农业发展论坛在贵阳举办，中国科学院院士、云南大学教授张克勤作报告。

　　植物寄生线虫危害严重，全球每年损失大约1570亿美元，为农作物第二大病害。高毒高残留化学杀线虫剂的使用引发严重的环境污染和食品安全问题。随着高毒高残化学杀线虫剂被限用或禁用，线虫防治成为世界性难题，研究绿色安全的病原线虫生物防控策略是国家重大需求。

　　如何防治线虫，本课题组从微生物入手，取得系列成果。

　　一是保藏来自全国30省区的线虫生防菌1.02万株；报道食线虫真菌新属10个、新种120个，占全国90%、全球32.5%；获得12株高活性菌株并应用于线虫生防技术体系中。创建生防菌株活性评价体系，建成全球最大的线虫生防微生物库。

　　二是发现两类新的捕食器官。100 多年来全球共发现 6 种捕食器官，本课题组发现了两种捕食器官——棘状小球和刺细胞，揭示其对线虫的作用机制，首次证明机械力是捕杀线虫的重要方式。

　　三是阐明捕食线虫真菌系统发育、起源与演化关系，提出捕食线虫真菌分类新系统并得到国际同行认可。

　　四是挖掘具有潜在应用前景的线虫生防先导化合物。发表杀线虫活性化合物555个，包括新化合物148个，新骨架化合物26个。Andreas Vilcinskas教授专题评述，将本项目发现的大环内酯化合物“Thermolides A和B”排在40年来，具有研发植物线虫生物防治的先导化合物的第一位。

　　五是发现金轮霉素靶向抑制线虫ATP酶β亚基，金轮霉素D可能是潜在的广谱杀线虫先导化合物，该研究成果目前正在进行大田试验和申请农药登记证。

　　针对真菌生防制剂存在的货架期问题，建立了液体高效生产厚垣孢子的方法，在4℃和室温下储存到第4个月厚垣孢子的萌发率仅下降约2%，并且保持着对南方根结线虫J2大于80%的捕杀效率(加虫24 h)。4℃和室温下储存的厚垣孢子萌发的菌丝产生的捕食器官对南方根结线虫的杀线虫效率没有显著区别。在温室内，多次用盆栽番茄苗进行厚垣孢子制剂防效实验，防效在70.85%-84.55%；在不同地区大田中，用厚垣孢子制剂进行番茄和茄子的防效实验，防效在57.70%-74.54%。

　　与此同时本课题组还揭示土壤抑菌作用分子机制，研发出土壤抑菌作用解除剂，解决了防效不稳的难题；阐明微生物—环境—线虫互作的机制，为微生物防治线虫提供新靶点。

　　截至目前，本课题组共研发出4个根结线虫生物防治产品，3个已取得农药登记。其中，2.5亿厚孢轮枝微粒剂平均防效为65%-68%；25亿厚孢轮枝微粒剂平均防效达74%；厚垣孢普克尼亚菌平均防效达85.2%；杀线虫芽孢杆菌平均防效达84.3%。