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

  • 贵州:展示多彩文化 守护精神家园

  • 黑龙江七星山国家森林公园现雾凇景观

独家策划

推荐阅读
1月26日,将迎来腊八。一些细心的公众发现,相较于前些年,今年腊八来得有些晚。
2026-01-26 09:59
据农业农村部最新发布的数据,2025年全国粮食产量达到14298亿斤,增产168亿斤,连续两年稳定在1.4万亿斤以上。
2026-01-26 09:56
试验将收集锋面不同高度、不同位置的气象数据,为深化云贵准静止锋研究、提升预报服务能力提供更全面的支撑。
2026-01-26 09:51
中国科学家在国际学术期刊《细胞》发表论文,首次系统揭示了埃博拉病毒在2018—2020年大规模流行期间的一个关键“优势”突变。
2026-01-26 09:49
这一问题在当代科技哲学与美学的交叉前沿领域日益成为争论的焦点。
2026-01-26 09:48
我国结核病防治虽成效显著,疫情持续下降,但当前形势依然严峻,防治工作任重道远。作为一名从业30多年的结核科医生,我一直专注于结核病的临床诊治与防控,从未想过自己会与结核病防治历史结缘——直到十余年前。
2026-01-23 10:13
每到冬天,许多人都会感到手脚冰凉,即使穿得很厚,也难以真正暖和起来。为什么会有这种现象?该如何有效改善?
2026-01-23 10:06
“设立教育基金是我多年的心愿,希望为学校年轻人的培养作一点贡献。”
2026-01-23 10:01
1月22日,中科宇航将微重力金属增材制造返回式科学实验载荷交付于中国科学院力学研究所。这台由力学所自主研制的载荷,搭载于中科宇航力鸿一号遥一飞行器,于1月12日成功开展我国首次太空金属增材制造(即“3D打印”)实验。据悉,这是我国首次基于火箭平台实施太空金属增材制造返回式科学实验。
2026-01-23 09:48
团队所制备的“纤维芯片”中,电子元件(如晶体管)集成密度达10万个/厘米,通过晶体管高效互连,可实现数字、模拟电路运算等功能。而在虚拟现实领域,基于“纤维芯片”所构建的智能触觉手套适用于远程手术组织硬度感知、虚拟道具交互等场景,有望极大提升用户与虚拟环境的交互体验。
2026-01-23 09:48
扎实推进科普智库各项建设工作,为实现2035年“终结结核病流行”目标注入强劲的思想动力与坚实的行动支撑。
2026-01-22 18:44
国家能源局21日发布的数据显示,截至2025年12月底,我国电动汽车充电设施数量达2009.2万个,突破2000万大关。方案提出,到2027年底,将在全国范围内建成2800万个充电设施,提供超3亿千瓦的公共充电容量,满足超过8000万辆电动汽车充电需求,实现充电服务能力的翻倍增长。
2026-01-22 09:31
正因如此,团队创新性转向了模拟计算这一新兴赛道,成功研制出基于阻变存储器的非负矩阵分解模拟计算求解器。“这项工作为非负矩阵分解这类约束优化问题的实时求解开辟了新路径,展现了模拟计算处理现实复杂数据的巨大潜力。
2026-01-22 09:28
对于成千上万的心脏病患者来说,植入心脏起搏器是维持生命节律的重要方式。该起搏器设计极度微型化,生物相容性优异,可通过微创导管经股静脉植入心脏内部,大大降低了手术创伤。
2026-01-22 09:27
这是一种生物分子磁敏感荧光蛋白(MFP),能与磁场和无线电波相互作用,其特性正源于蛋白质内部的量子力学效应。研究团队首先开发出一种原型成像仪器,能够利用类似磁共振成像(MRI)的原理,对经过人工改造的蛋白质进行体内定位。
2026-01-22 09:44
20日,海南省脑空间信息学与脑机接口技术创新中心揭牌。据了解,海南大学近年来在全脑成像技术研发、脑图谱绘制等领域取得多项重大突破,并成功研发了高通量低功耗采集及刺激芯片、高自由度神经刺激芯片等多款脑机接口专用芯片,还构建了神经系统疾病灵长类动物模型研发技术体系,为脑科学基础与转化研究、脑机接口技术发展提供了技术支撑。
2026-01-22 09:30
光明日报北京1月21日电 记者王美莹、通讯员丁艳青从中国地震局获悉,近日,我国地震行业首个国家级与省级联动的网络安全管理平台正式建成并投入使用。目前,该平台已投入业务运行,显著提升了全国地震行业网络安全的整体防护水平,为业务平稳运行提供了坚实保障。
2026-01-22 09:29
随着中国第42次南极考察队队员陈龙耀从东南极西福尔丘陵地区裸露的岩壁敲下第一块岩石样本,中山站度夏地质考察工作正式启动。
2026-01-21 09:08
这套“地震断层模拟试验装置”由中国工程院院士、中国地震局工程力学研究所名誉所长谢礼立领衔的团队历时4年攻关研制完成,已成功通过验收。
2026-01-21 09:02
长期以来,半导体面临一个难题:我们知道下一代材料的性能会更好,却往往不知道如何将它制造出来。这项材料工艺革新解决了从第三代到第四代半导体都面临的共性散热难题,为后续的性能爆发奠定了关键基础。
2026-01-21 09:01
加载更多