近日,台州科技职业学院微力无穷团队宣布,从岩蕨根际土壤中成功分离出一株具有广谱除草活性的链霉菌(Streptomyces sp. YJ-81)。该菌株通过分泌特异性代谢产物,可有效抑制马齿苋、稗草等多种农田常见杂草幼苗生长,且对水稻、西瓜、玉米等主粮作物无显著药害。项目负责人台州科技职业学院农业与生物工程学院陈小露表示,该成果为生物除草剂研发提供了新型菌种资源,有望破解化学除草剂滥用导致的环境污染与抗药性难题。
图1项目负责人陈小露演示微生物分离实验操作
岩蕨根际土壤:微生物资源的"富矿"
岩蕨属植物多生长于岩石缝隙或贫瘠土壤,其根际微生物为适应极端环境,往往演化出独特的代谢机制。项目团队历时3年,通过高通量筛选技术,从85余株放线菌中锁定目标菌株YJ-81。研究发现,该菌株对杂草芽长抑制率达100%,并且能很好抑制杂草幼苗的生长。
技术突破:代谢产物解析与发酵工艺优化
团队采用“除草活性跟踪法”,结合四种层析技术,实现除草活性物质的分离,通过NMR核磁共振、红外光谱、紫外光谱、旋光度等多种结构鉴定手段辅助确定化合物结构为除莠霉素A。相关技术已申请国家发明专利1项,实用新型专利3项。
产学研协同:从实验室到田间地头
为加速成果转化,2024年田间试验显示,链霉菌菌粉对西瓜田杂草防效达82.7%,较人工除草效率提升15倍,且每亩用药成本较化学除草剂降低35%。
图2项目团队与瓜农分享丰收喜悦
政策赋能:绿色农业创新迎来新机遇
2023年中央一号文件明确提出"加快生物农药、生物刺激素等绿色投入品研发应用",农业农村部《"十四五"全国农药产业发展规划》将微生物农药列为重点发展方向。"杂草防治是保障粮食安全的'隐形战场'。"陈小露表示,团队正开展菌株遗传改造与制剂配方优化研究,力争5年内实现生物除草剂产业化。
小小链霉菌,正从岩蕨根际走向广袤田野,为农业绿色发展注入科技动能。(辛悦)