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

  • 青海湖畔养路工

  • 多彩活动迎端午

独家策划

推荐阅读
历时8年、由全球多个机构38位科学家共同完成的一项国际研究发现,线粒体并非通过简单扩散为细胞核提供能量,而是铺设“专线”供能,即通过一种此前未知的直接物理连接将能量分子定向输送至细胞核。
2026-06-18 10:33
近日,2026年上海国际养老、辅具及康复医疗博览会落幕。本次展会直观印证,人工智能既是夯实基础养老保障的务实抓手,更是释放银发经济增长潜力的核心引擎。
2026-06-18 10:32
奇索姆不会中文,叶子不会英文,但这并没有妨碍两人在短短几分钟内就交上了朋友,她们的“秘密武器”正是人工智能(AI)。
2026-06-18 10:29
高精度感知技术如何打破实验室的“围墙”,深度融入我们的日常生活?答案,就藏在量子科技与芯片工程的交汇点——让量子“住”进芯片。
2026-06-18 10:28
如各大顶尖研究型高校一样,数学学科的全球竞争力需要长期稳定的支持,时间会证明数学研究和人才培养的后劲十足。
2026-06-18 10:24
与依赖相对固定会话管理结构的传统5G核心网络不同,新技术引入AI驱动的预测与控制能力,可根据不同业务需求实时优化会话管理、数据传输路径和服务质量,实现网络资源的动态调度。未来,团队还计划开发支持低轨卫星通信的核心网与传输网融合技术,构建融合业务、计算和网络的新一代6G核心架构。
2026-06-17 09:32
荷兰阿姆斯特丹大学医疗中心研究人员宣布,他们开展的全球首例针对遗传性疾病的体内CRISPR疗法三期临床试验取得成功。这把“剪刀”,为许多遗传性疾病患者剪开了新天地,预示着遗传病治疗或将从“延缓病情”迈向“治愈疾病”的新时代。
2026-06-17 09:28
交通运输是维系国民经济运行的重要基础,在碳排放总量中,交通运输领域占比高、减排难度大。针对水路运输降碳难题,我国正聚焦核心技术攻坚、示范船舶落地、配套体系完善,多措并举突破行业绿色转型壁垒。
2026-06-17 09:23
未来产业培育周期长、市场风险大,单一政策工具难以奏效,必须构建覆盖全生命周期、多元主体协同发力的政策矩阵。未来产业发展涉及面广、风险点多、迭代速度快,必须突破条块分割,构建集中统一、协同高效、安全可控的现代化治理体系。
2026-06-17 09:18
深海水虱是一种生活在深海的巨型甲壳动物,在缺乏稳定食物供给的情况下可存活五年之久。深海环境黑暗、寒冷、食物极度匮乏,如何克服寡营养环境对生存的威胁是深海生物面临的最大挑战。
2026-06-17 09:15
韩国首尔国立大学工程学院科学家研制出一款高性能有机发光二极管,集成了高导电性透明金属电极,透光率超过93%,有望在先进显示器等众多领域大显身手。所得器件兼具优异的透明度与电致发光性能,底层的有机层也安然无恙,充分彰显出该技术在下一代透明显示应用中的巨大潜力。
2026-06-16 09:27
《自然·医学》杂志15日报道了一种皮质内脑机接口(BCI)突破。该参与者累计使用该系统超过3800小时,共发出183060个句子(近200万词),平均每分钟56词,其中92%的句子被评定为“基本正确”或更佳。
2026-06-16 09:26
未来产业是科技创新和产业创新深度融合的产物,是技术突破催生的全新赛道,对于发展新质生产力具有先导性、引领性作用。未来产业的根基在于创新,没有源头创新,就没有未来产业的萌芽;没有持续创新,就没有未来产业的壮大。统筹科技自立自强与全球创新合作是夯实未来产业发展根基的关键。
2026-06-16 09:25
随着高密度发射成为常态,力箭一号火箭控制系统逐步实现软、硬件产品全链路自主可控。“目前,箭上配套设备缩减50%,地面设备削减80%,火箭电测周期由原来的1个月压缩到1周以内。
2026-06-16 09:23
作者:尚俊杰、王淑文(分别系北京大学教育学院副院长兼学习科学实验室执行主任、中国高等教育学会学习科学研究分会常务副理事长兼秘书长;将学习科学的研究成果深度融入AI教育系统的设计、开发与应用全过程,是提升教育质量、避免技术滥用的关键。
2026-06-16 09:22
数据显示,今年4月,中国汽车出口继续保持快速增长,同比增长超过70%,其中,新能源汽车表现最为亮眼,当月出口43万辆,环比增长16%,同比增长约110%。在海外社交媒体上爆火的“中国汽车”标签,以一种独特的方式为中国的全球气候治理贡献写下新注脚。
2026-06-16 09:17
随着人工智能技术的不断突破和应用场景的加速拓展,AI相关领域人才需求攀升将成为未来较长一段时间内劳动力需求的重要趋势特征。企业作为劳动力市场的需求主体,也应主动应对AI技术变革,推动内部数字化转型,提升生产效率。
2026-06-15 09:17
智能经济带来的技术提升,不是对传统产业的简单替代,而是通过“人工智能+”行动实现全方位赋能。面对全球人工智能治理规则正在形成的窗口期,我国既要在技术上对标一流,更应在治理上贡献智慧,助力全球AI治理变革。
2026-06-15 09:16
过了芒种,在河南省获嘉县照镜镇樊庄村,村民宋其文家里的麦田已开镰,但他不慌不忙,心里稳得很。宋其文感受到的智慧灌溉来源于水肥一体机搭载的作物高效用水智能决策系统,在那里,天空地数据持续搜集,不断优化生成实时灌溉决策方案。
2026-06-15 09:16
在率先落地的机器人、数字人营业性演出场景中,符合条件的经营主体可将机器人、数字人作为演职人员纳入管理范畴。”  北京经开区有关负责人表示,下一步将持续优化试点流程、稳步扩大试点范围,做到放而不乱、管而有序、服务到位,全力扶持新业态、培育新主体、壮大新产业。
2026-06-15 09:15
加载更多