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

  • 110件/套汉代中山国诸侯王墓出土文物在江西南昌展出

  • 福州市乌龙江公园启动自闭症青年支持性就业试点

独家策划

推荐阅读
在5月15日发表于《细胞》的一项研究中,科学家将从菠菜中提取的光合作用系统移植到小鼠眼中,它能够将光转化为携带能量的分子,从而有效抑制炎症。新加坡国立大学的生物纳米技术专家邢阔然(音)和同事开展的这项研究受到了海蛞蝓的启发,后者能够从藻类中窃取光合作用的机制。
2026-05-18 09:19
标志着奶山羊生物育种迈入世界前列。
2026-05-18 09:14
每一针疫苗、每一瓶点滴,在进入人体前,都必须跨过一道生命红线。
2026-05-18 05:15
利用场景化教学将教室小课堂延伸向社会大课堂,让思政教育“走新”更“走心”。
2026-05-18 05:15
近年来,在应对全球气候变化、保障粮食和重要农产品稳定安全供给基础上,我国积极推进农业农村减排固碳,系统构建气候韧性农业科技战略体系,
2026-05-18 04:05
“九章四号”被应用于高效求解高斯玻色采样任务,其计算速度相比当前全球最快的超级计算机快1054倍(即量子优势比为1054),成功建立了国际上最强的量子计算优越性。
2026-05-15 03:15
夏粮收购是全年粮食收购的首战,对于保护种粮农民利益、维护粮食市场平稳运行、保障粮食稳定安全供给具有重要意义。
2026-05-15 03:25
5月14日,我国首座海上移动式多功能措施平台“海洋石油283”(又称“增产一号”)从青岛西海岸新区启运
2026-05-15 03:25
5月14日11时,朱雀二号改进型遥五运载火箭在东风商业航天创新试验区发射升空,运载火箭全程飞行正常,二子级进入预定轨道,飞行试验任务取得圆满成功。
2026-05-15 03:15
自然资源部13日发布的最新找矿成果显示,西藏罗布莎矿区新增铬铁矿资源量73.83万吨,实现矿山深边部找矿突破。找矿团队还在西藏东巧地区首次评价沉积型铬铁矿,新增伴生铬铁矿矿石量114.63万吨,拓展了我国铬铁矿找矿空间。
2026-05-15 02:55
中国科学技术大学潘建伟、陆朝阳、张强、刘乃乐等组成的研究团队联合国内多家科研单位,成功研制出1024个量子压缩态输入、8176模式的可编程量子计算原型机“九章四号”。
2026-05-14 09:49
当前,全球科技创新格局深度调整,科技成果转化已成为衡量国家创新体系效能的关键标尺。
2026-05-14 03:05
中国人对天宇的想象,自古便深沉而浪漫。在东华大学,科研人员将来自38万公里外的月球土壤化为一缕缕兼具柔性与强度的星际之丝。
2026-05-14 02:40
近日,中国科学院化学研究所研究员乔燕、王树团队联合国内外科学家,首次实现人工细胞的形态与功能不对称分裂,为理解类生命功能涌现和原始细胞形成提供了新路径。
2026-05-14 02:40
近日,国家网信办、国家发展改革委、工业和信息化部联合印发《智能体规范应用与创新发展实施意见》(以下简称《实施意见》),明确支持探索智能体在城市规划、建设与治理环节的规范应用,同时将智能体安全、可靠、可信作为产业发展的底线要求。
2026-05-14 02:25
“请帮我检索南京附近适合亲子旅游的路线”“我想买个电热水器,请帮我推荐几款实用的”……如今,越来越多的消费者开始将AI(人工智能)当作“随身消费参谋”。从规划旅游路线到挑选酒店民宿,再到日常购物选择,很多消费者习惯先问一问AI工具,再做消费决策。
2026-05-13 09:30
在这一过程中,颠覆性技术正由潜在变量转变为关键变量,成为重塑产业结构、重构竞争格局的重要力量。颠覆性技术具有“路径替代”特征,能够深刻改变产业格局。综上所述,未来产业发展呈现出“技术跃迁—场景转化—工程化扩张”的基本路径。
2026-05-13 09:22
搭载单核180个计算比特自主超导量子芯片的“本源悟空-180”量子计算机已上线运行,开始接收全球量子计算任务。
2026-05-13 02:30
2018年,厦大教师吴彩胜带着一群厦大青年来到这里。他们发现,当地的农副产品虽然产量不小,却因缺乏检测条件,面临“好产品难认证”的困境。
2026-05-13 02:20
浦江潮涌,惠风和畅。5月12日,第十二届亚太经合组织(APEC)食品安全合作论坛(FSCF)会议在上海举行。
2026-05-13 02:25
加载更多