■奮斗者正青春
安徽農(nóng)業(yè)大學生命科學學院2018級生物類創(chuàng)新實驗班“00后”學生吳菲,前不久剛憑借自己的項目獲得第十七屆“挑戰(zhàn)杯”全國大學生課外學術科技作品競賽特等獎。
雖然項目的名稱晦澀難懂——《防治植物病害的“青霉素”——白蟻共生菌來源的新型特境微生物殺菌劑研究》,但吳菲說起來卻頭頭是道。
“植物病害每年帶來的直接經(jīng)濟損失高達數(shù)千億美元,其中70%到80%是由植物真菌病害引起的。而且由于長期以來依賴化學農(nóng)藥防治植物真菌病害,帶來了嚴重的食品安全、環(huán)境生態(tài)和抗藥性等問題。”作為生物類專業(yè)的學生,吳菲很早就了解到學科領域的困境。
“能否研制更好的農(nóng)藥制劑,用于降低植物真菌病害帶來的損失呢?”帶著疑惑,吳菲和其他同學找到了生命科學學院教師張應烙。
近年來,生物農(nóng)藥因其防治效果良好、自然條件下分解快、使用后殘留少等優(yōu)點,受到人們的重視。在張應烙的指導下,吳菲將目光轉向了特境微生物資源。
“就像農(nóng)民種的莊稼會受到致病菌危害一樣,培菌昆蟲白蟻也會受到致病菌的危害,但它們能夠利用其共生菌產(chǎn)生的次生代謝產(chǎn)物來遏制危害性真菌,實現(xiàn)和諧共生。這給了我們靈感,能否從共生菌中篩選目標菌株,讓培菌昆蟲共生菌成為微生物農(nóng)藥的新來源?”吳菲說。
經(jīng)過大量調(diào)研和實踐,黑翅土白蟻共生菌最終成為團隊實驗對象。
團隊在大學期間,歷經(jīng)數(shù)千公里的跋涉,先后到安徽、江蘇、浙江等地采集樣本,對黑翅土白蟻體表、腸道、蟻巢進行全方位解剖并篩選目標菌株,運用技術對菌株次級代謝產(chǎn)物進行追蹤分離鑒定,最后通過培養(yǎng)條件優(yōu)化與代謝工程等手段進行產(chǎn)量提升,進行活性成分分離和菌劑開發(fā)工作,最終明確了黑翅土白蟻共生菌的多樣性并建立了活性菌種庫,保存了120株具有優(yōu)良性狀的菌株,從中分離出27種抗菌活性物質(zhì)。
“我們首次從白蟻共生菌中獲得了高產(chǎn)大黃素甲醚的菌株,產(chǎn)量達到28.0mg/L,這是截至目前文獻記載產(chǎn)量最高的,填補了微生物源高產(chǎn)大黃素甲醚的市場空白。同時克服了植物來源大黃素甲醚生產(chǎn)周期長、成本高的痛點,為我國具有自主知識產(chǎn)權的高活性植物源農(nóng)用殺菌劑提供了一條新型制備途徑?!闭f到這里,吳菲充滿了自豪。
團隊不僅研發(fā)像大黃素甲醚這樣科技附加值高的農(nóng)用抗生素,同時注重活體微生物制劑的研究?!霸趯嵺`中,我們從白蟻巢中獲得了一株應用效果極佳的芽孢桿菌,對植物真菌病害防效顯著,具有良好的市場應用前景?!?/p>
如今,吳菲和她所在團隊已將這兩項具有產(chǎn)業(yè)化應用潛力的成果申請了國家發(fā)明專利,從申請到授權只用了10個月時間。
吳菲表示,接下來團隊將致力于用特境微生物資源加強生物農(nóng)藥的新產(chǎn)品研發(fā),助力綠色農(nóng)業(yè)發(fā)展。
《中國教育報》2022年08月17日第1版
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