点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:防治赤霉病不再难 全套疗法助小麦“戒毒”
首页> 科技频道> 综合新闻 > 正文

防治赤霉病不再难 全套疗法助小麦“戒毒”

来源:科技日报2021-12-01 09:37

调查问题加载中,请稍候。
若长时间无响应,请刷新本页面

  伴随着晴好天气,江苏全省秋粮水稻已基本收割完毕,全年粮食生产有望再获大丰收。而稻麦轮作的江苏省,夏粮小麦收成也撑起了粮食丰收的半边天。

  “江苏粮食质量安全的最大风险之一来自于镰刀菌毒素对小麦的污染,我们历时近20年研发的小麦镰刀菌毒素污染风险形成机制及管控关键技术,破解了毒素发现难、控制难的问题。”近日,江苏省农业科学院农产品质量安全与营养研究所首席科学家史建荣研究员告诉记者,应用了他们研发的毒素控制关键技术,大幅降低了毒素污染程度,解决了小麦丰收带毒的产业难题,成果获得2020年江苏省科学技术奖一等奖,相关技术累计推广4070万亩,新增产值50.9亿元。

  毒素污染是小麦质量安全重大风险

  小麦是我国重要粮食作物,年产量约1.3亿吨。每年五六月间,长江中下游的江淮麦区就迎来小麦收获的时节。

  正常的小麦麦穗金黄,籽粒饱满,黄中透白。但是,堪称小麦“癌症”的世界性真菌病害——赤霉病,在江苏许多地方造成麦穗干枯,籽粒空瘪,收到的籽粒也因为带有毒素而存在食品安全重大风险。

  近年来,受全球气候变化和农作物耕作制度改变的影响,我国小麦赤霉病发病范围危及长江中下游甚至向黄淮麦区持续扩大、频率不断增加、危害逐步加重。据统计,2010年以来,我国小麦赤霉病从偶然暴发到连年暴发,尤其在长江中下游麦区重发、频发,每年赤霉病造成的直接经济损失超百亿元,已严重影响到我国粮食安全和人畜食用安全。

  江苏省农业科学院农产品质量安全与营养研究所刘馨博士介绍说,小麦赤霉病是由镰刀菌侵害引起的,染病小麦不仅大幅减产、甚至绝收。“镰刀菌还会产生呕吐毒素、玉米赤霉烯酮、伏马毒素等160余种毒素。”刘馨说,食用病麦会发生眩晕、发烧、恶心、腹泻、流产死胎等急性中毒症状,严重时会引起出血,影响免疫力和生育力。某些镰刀菌毒素还会诱发肝癌、食管癌,各国都制定了严格的限量标准,限制其在食品中的含量。

  精准识别毒素成为风险管控关键

  过去,小麦镰刀菌毒素污染管控面临着三大瓶颈难题:镰刀菌毒素种类多、结构复杂难识别;产毒菌群特征不清、毒素污染规律不明;药剂筛选靶标不聚焦、关键控制点难确定。

  史建荣告诉记者,他们确立的思路是,从建立高通量多毒素筛查技术入手,探明毒素污染发生规律,明确关键控制点,研发减毒关键技术,建立控病减毒协同的全程管控体系,为解决小麦毒素污染防控与监管这一产业难题提供关键技术支撑。

  首先,他们要解决如何快速发现毒素的检测难题。通常科研人员采集到带病小麦样品进行毒素检测时,需要从样本中提取毒素,利用液相色谱—质谱联用设备,并与镰刀菌毒素的标准物质进行比对,才能判断样本中含有哪些毒素,有多大含量。

  经过研究,他们发明了镰刀菌毒素标物制备与高通量精准识别关键技术:研制出具有完全自主知识产权标准物质8个,打破了国外垄断,其成本仅为国外的20%—30%;创建了基于功能化多壁碳纳米管、石墨烯合金前处理的多毒素精准筛查技术,实现33种毒素同步检测,灵敏度提高10倍;为了满足快速、无损检测的监管需求,项目团队研制出现场无损检测设备,分分钟就可以判断小麦中毒素是否超标。

  10年采集建库探明污染形成机制

  经过连续10年、抽样检测2万余份,项目团队建立了全国小麦镰刀菌毒素污染数据库。首次揭示我国小麦镰刀菌毒素污染风险消长规律,明确江淮麦区是毒素重发、频发区,呕吐毒素和玉米赤霉烯酮是污染江苏小麦的主要风险。

  “我们监测了40年间产毒镰刀菌种群演变规律,发现江苏省产毒镰刀菌以3ADON化学型为优势菌群,该种群产毒力最强,并偏好稻麦轮作。”成果主要完成人徐剑宏研究员介绍道,据此,他们揭示了江苏毒素高污染形成的菌源基础,为精准管控提供明确靶标。

  在明确产毒菌群的基础上,科研人员又发现,花期、收获前期高湿度环境是毒素重发生的核心诱因。生产上常用的防病药剂多菌灵及其复配剂控毒效果差,某些杀菌剂甚至会刺激镰刀菌产毒。因此,锁定扬花期控病减毒协同、收获后毒素监管为关键控制点。

  找到江苏麦区“头号毒源”后,项目团队对症下药,筛选出多种高效抑菌控毒药剂,并研发出丙硫戊唑醇新药剂“乐麦宝”,大面积推广应用表明,使用“乐麦宝”可以减毒75%,用药量减少10%。

  同时,他们以解构镰刀菌毒素毒性功能位点为导向,研发出毒素降解菌剂,对染病的小麦籽粒进行处理,毒素降解率达95%,为污染小麦后续处理提供有效技术。

  目前,该技术体系已经被制定为国家农业行业标准发布,有效保障了江苏乃至全国小麦产品质量安全。(张 晔)

[ 责编:蔡琳 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 暑期海南离岛免税购物金额38.2亿元

  • 华为时隔六年再次发布高性能芯片

独家策划

推荐阅读
慕思以“焕活芯生,越睡越懂你”为主题发布年度新品。
2026-09-08 21:10
金星没有卫星。但预印本平台arXiv近日公布的一项模拟研究显示,它在近20亿年的时间里可能拥有过一颗卫星,直到最后将其吞噬。厘清这一过程,有助于了解金星过去的宜居性。
2026-09-08 10:19
近日,生态环境部、科技部、中国人民银行、国务院国资委、金融监管总局等五部门联合印发《关于推动生态环境领域科技创新多元化投入的指导意见》。
2026-09-08 10:13
近日,由中国科学院紫金山天文台、国家天文台、清华大学等组成的研究团队,利用“中国天眼”(FAST)、南非MeerKAT射电望远镜和加拿大—法国—夏威夷光学望远镜,首次在银河系一个古老疏散星团的潮汐尾中直接识别出一颗脉冲星。
2026-09-08 10:04
日前,在国家科技传播中心举办的“新天工开物”科技成就发布会上,曹新有带来了三粒麦种——“济麦22”“济南17”“济麦44”,它们种出的麦子,可不止香在嘴里。
2026-09-08 10:03
北京大学城市与环境学院彭书时、物理学院沈路路研究团队联手国内外合作者首次阐明了甲烷“平台期”的维持机制:排放在涨,只是大气里清甲烷的“清洁队”恰好扩编了。
2026-09-08 10:02
从丝绸、茶叶、瓷器、中药,到酿造、工艺美术、文房四宝,这些文化底蕴深厚的中华传统特色产业均属于历史经典产业。
2026-09-07 17:14
延续已久的“手工科研”模式正在被一种全新的力量改写。
2026-09-07 16:44
一根通体透明的“玻璃棒”——看着像玻璃,其实它叫光纤预制棒,是生产光纤的核心原材料。2011年,我们开启了基于VAD(轴向气相沉积法)/OVD(棒外化学气相沉积法)工艺的大尺寸光纤预制棒自主研发的漫长征途。
2026-09-07 09:40
脑机接口是在大脑与外部设备之间建立直接信息通路的技术系统。“‘北脑一号’的初始版本采用128通道无线全植入柔性电极,电极贴附在硬脑膜外,兼顾安全性和有效性。”罗敏敏说,在可预见的未来,脑机接口有望实现从人脑与人工智能、机器人深度协同,拓展到健康人群的认知、感知增强等。
2026-09-07 09:38
距今约5000至4000年,大麦、小麦、牛与羊等驯化动植物在亚欧大陆的东西两端双向流动,构建起史前时期一幅跨大陆农牧业交流图景。“这表明,麦作农业和技术自新月沃地传入甘肃,可能并不直接伴随着来自西方的大规模人群流入。
2026-09-07 09:29
火红的钢坯从连铸机中源源不断送出,切割枪落下,每一段坯料的目标误差控制在0.2%以内,不超过一根头发丝的直径。从人工经验到数据驱动,从单点突破到全流程协同,从单一学科到交叉融合,安徽工业大学正在为钢铁行业装上“智慧大脑”。
2026-09-07 09:25
2016年,我到法国留学攻读应用科学与技术博士学位。回国后我进入人形机器人领域,发现品牌思维已深入人心。
2026-09-07 09:24
草案不仅从法律上承认自动驾驶的合法身份,解决了“它是什么”的问题,还为其设立行为规范,发放“法律身份证”。
2026-09-04 09:17
开学后,一些孩子坐进教室才发现,黑板上的字看不清了,验光后发现近视。有些家长听说OK镜可以“晚上戴、白天摘”,还有助于延缓近视进展,准备给孩子配一副。孩子能不能佩戴OK镜?需要注意什么?
2026-09-04 09:32
据《自然》近日报道,根据9月1日联合国环境规划署(UNEP)发布的一份报告,按照当前的排放趋势,本世纪全球气温将较工业化前水平上升约1.8℃,这已是预期的最好结果。
2026-09-04 09:26
人类对寻找地外生命的执着,不仅是要证明人类并非宇宙“孤儿”,更重要的是,这可能带来能源、医学等领域的颠覆性突破。
2026-09-04 09:16
大地测量是国家安全的“隐形防线”,是航空航天和深空探测的“眼睛”,是国家基础设施建设的“尺子”和“秤”。
2026-09-04 09:17
全面了解我国管辖海域基础地质与海底构造特征,服务自然资源管理和国土空间规划“一张图”建设
2026-09-03 11:41
为更好地推动我国流感疫苗的预防接种,中国疾病预防控制中心近日发布《中国流感疫苗预防接种技术指南(2026—2027)》。
2026-09-03 11:39
加载更多