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南农大两项科研成果分获技术发明和技术进步两项大奖

2013-01-18 来源:人员机构 作者: 图片:

    中国江苏网1月18日讯(通讯员 陈洁 邵刚 记者 韦轶婷)今天,1月18日,新一批国家科技奖揭晓,南京农业大学陈佩度课题组的科研成果“小麦-簇毛麦远缘新种质创新及应用”获技术发明二等奖。周明国教授团队的科研成果“重要作物病原菌抗药性机制及监测与治理关键技术”凭借着保障重要粮油作物高产稳产做出的突出贡献,荣获国家科学技术进步二等奖。

  技术发明二等奖:“小麦-簇毛麦远缘新种质创新及应用”

  据了解,该项目将远缘杂交、染色体工程和分子生物学技术相结合,成功探索出一条远缘种属优异基因向普通小麦转移和利用的技术路线,将簇毛麦高抗白粉病、抗条锈病等优异基因导入栽培小麦,推动小麦育种取得突破性进展。利用该课题组提供的高抗白粉病和条锈病的新种质,四川内江市农科院、河北石家庄市农科院、西北农林科技大学、江苏里下河农科所等单位育成了内麦8号~内麦11号、石麦14、远中175、扬麦18等十八个小麦抗病新品种。这些新品种抗病高产,已推广6000余万亩,增产小麦15亿公斤,创造经济效益35亿元。

  “人类栽培小麦的历史很久远。从野生到栽培经过几千年的进化与人工选择,小麦的生产水平与产量逐步提高,但是与此同时,抗病抗逆的能力反而变弱了。”陈佩度介绍说,对小麦进行遗传改良,培育新的抗病高产优质品种,既能提高小麦的产量和品质,又能减少病害损失,还能减少施用农药带来的污染和危害。

  “光是在小麦间进行杂交,遗传基础比较狭窄,难于取得突破性效果,而簇毛麦作为小麦的一个亲缘物种,和普通栽培小麦相比,具有高抗白粉病、锈病、全蚀病、梭条花叶病等多种病害,抗旱、耐寒、分蘖力强、小穗数多和籽粒蛋白质含量高等多种优良性状。而这些,恰恰是小麦生产中急需解决的重要问题。”陈佩度说。

  为将簇毛麦的优秀基因引入小麦,同时避免其他不利基因的影响,从20世纪70年代开始,南京农业大学细胞遗传研究所就在著名的遗传育种学家刘大钧院士的带领下开始了持续不断的研究。历时近40年,成功打通了“小麦-簇毛麦远缘新种质创制及应用”的“上中下游”,为小麦种质创新,促进粮食增产做出了突出的贡献。

  除了良好的经济效益,该获奖项目还获发明专利3项,植物新品种权5项,发表论文46篇,其中在《PNAS》等杂志发表SCI论文16篇。

    技术进步二等奖:“重要作物病原菌抗药性机制及监测与治理关键技术”

  民以食为天,自古以来,水稻、小麦和油菜就是人类赖以繁衍生息的重要粮油作物。但水稻恶苗病、小麦赤霉病和油菜菌核病等重大流行性真菌病害一直以来危害着水稻、小麦和油菜的生产。特别是小麦赤霉病近年来的多次大规模爆发更是对粮食生产造成了较大影响。小麦赤霉病又名麦穗枯、烂麦头,会造成重大生产损失。不仅在一般年份可造成5%-15%、流行年份造成20%-50%以上的严重减产,而且感病小麦出粉率低、面筋含量少,更为严重的是感病小麦含有镰刀菌毒素等有害物质,会危害人畜健康,导致小麦失去食用和饲用价值。小麦赤霉病主要分布于世界温暖湿润和半湿润的温带和亚热带小麦种植区,我国江淮流域、黄河流域和西南冬麦区及东北三江平原春麦区,在多雨年份常常出现麦类赤霉病的流行危害。

  20世纪70年代初发明的多菌灵等苯并咪唑类高效、低毒、无公害选择性杀菌剂,一直以来广泛应用于这些真菌病害防治。然而,这些杀菌剂使用不久,许多国家就发生了抗药性病害突发性流行事件,不仅给农业生产造成重大损失,而且导致人们增加农药用量和盲目混用,进一步造成药害、残留等生产、环境和食品安全等重大问题。

  南京农业大学教授周明国及团队自上世纪80年代中期开始,深入田间,连续20多年采集和检测了10多万分标本,探明了水稻恶苗病菌、小麦赤霉病菌和油菜菌核病菌抗药性群体发展规律,通过田间试验研究发现抗药性病菌发展成优势群体是我国局部地区多菌灵防治失败、病害再猖獗的原因。周明国教授团队先后向各级有关部门发布江苏、上海、安徽等地的抗药性赤霉病流行风险预警报告5次,避免了抗药性赤霉病大面积流行危害。

  更为重要的是,周明国团队采用多学科的传统与现代分子生物学技术,经过长期艰难探索探明了抗药性发生的机制,特别是成功发现了小麦赤霉病菌对多菌灵的抗药性基因——β2-微管蛋白基因,报道了国际上历经40年未能探明的赤霉病菌抗药性特殊机制。为建立抗药性高通量检测技术,实现抗药性早期预警和研发抗药性高效治理技术提供了理论基础。

  周明国及团队依据抗药性病原群体发展规律及抗药性机制,结合化合物的生物学性质,开发了一系列抗药性高效治理新技术,获得国家发明专利11项,并与企业和技术推广部门合作全部实现了产业化和大面积推广应用。

  团队基于化学结构与活性相关性的系统研究,发明了防治小麦赤霉病的“氰烯菌酯”原创性新型杀菌剂,氰烯菌酯抑制小麦赤霉病菌的活性高于传统农药多菌灵3倍以上,田间用药量可减少50%,减少小麦谷粒中的镰刀菌毒素污染90%,以及易降解、低残留,显著延缓小麦衰老和增产的作用。该产品自2007年产业化以来,在全国试验示范和大面积推广应用2000多万亩,被证明是目前防治小麦赤霉病和降低赤霉病菌毒素污染、保障小麦生产安全和食品安全最好的无公害杀菌剂。

  从工业消毒剂中筛选并先后研发出稳定性适度、用量极低的特高效(防效95%以上)、超广谱、无残留、毒性低、对种子特别安全的二硫氰基甲烷10%和4.2%乳油及5.5%可溶性乳油新制剂。近20年来,该杀菌剂已用于防治水稻恶苗病和干尖线虫病累计4亿多亩,团队同时提出的水稻控温催芽和催芽至露白播种的配套农事操作技术,也被全国广泛采用,为旱育秧高产栽培技术推广、确保我国20年来没有发生恶苗病再猖獗做出了重大贡献。

  在防治油菜菌核病害方面,团队研发了用于防治多菌灵抗性油菜菌核病的复配增效杀菌剂50%福菌核(福美双+菌核净)和50%福菌脲(福美双+异菌脲)可湿性粉剂及其配套使用技术,并实现了产业化。自2000年以来,两种新型复配杀菌剂在江苏和安徽抗药性病害重发区,累计推广应用8400多万亩次。

  该获奖项目累计获授权发明专利11项、新品种权1个和地方标准1项,研发并获国家登记的8个新产品/品种累计应用5.1亿亩次,挽回粮油损失1645万吨,增加社会效益128亿元,其中近三年增收31.2亿元。发表论文92篇(SCI25篇),被引用936次。出版病虫抗药性专辑和学术会议论文集5卷。为我国保持20年来没有发生重大抗药性病害流行,提高植物病害绿色防控和农药创制的科技水平做出了重要贡献。

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编辑:仓伟 许天颖

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