科研進展

南海海洋所海洋微生物活性物質在農牧業抗蟲方面應用取得新進展

發布時間:2024-01-29 來源:南海海洋研究所

   近期,中國科學院南海海洋研究所攜手南方海洋科學與工程廣東省實驗室(廣州)與中國農業科學研究院深圳基因組研究所、大連理工大學合作開發的專利技術深海放線菌11791在制備防治農牧業鱗翅目害蟲藥物中的應用”(ZL 202111348237.5)及 “雙吲哚吡咯類化合物的應用”(ZL 202110493094.0)成功向河北中保綠農作物科技有限公司進行了實施許可。

  鱗翅目害蟲做為農牧業生產中的常見害蟲,具有寄主范圍廣、繁殖快、危害重、抗藥性強及長距離遷飛能力等特性,每年對農牧業造成巨大經濟損失。加強鱗翅目害蟲的防治,不僅可以提高農牧作物的產量和質量,還能起到保護作物健康生長,助力國家“碳中和”目標實現的效果。  

  根據研究顯示,深海放線菌(Streptomyces sp. SCSIO 11791)的發酵制劑對鱗翅目害蟲小菜蛾等具有良好殺滅效果,可用于該類害蟲引起的農作物的病蟲害防治;該菌所產雙吲哚吡咯類活性化合物對鱗翅目害蟲的幾丁質酶OfChi-h的抑制效果顯著。進一步對鱗翅目害蟲的抗蟲效果顯示其對農業害蟲粘蟲、亞洲玉米螟和草地貪夜蛾有很好的防治活性,當活性化合物濃度為2.5 mM時,粘蟲、亞洲玉米螟和草地貪夜蛾生長速度減慢,體型瘦??;在濃度為10 mM時,可以使粘蟲、亞洲玉米螟和草地貪夜蛾4-8天全部死亡;而將該活性化合物以不同形式最大濃度喂養鱗翅目害蟲的天敵赤眼蜂(益蟲)時,對其都沒有毒性(如下圖1)。顯示出該類活性化合物在防治鱗翅目害蟲方面的專一性以及良好的綠色環保應用前景(J. Agric. Food. Chem. 2021, 69(47),14086-14091.)。 

1. 活性次級代謝產物lynamycin B對粘蟲、玉米螟和草地夜貪蛾的防治效果

A:不同濃度下lynamycin B的致死率;B:通過不同方式喂養10 mMlynamycin B后,益蟲赤眼蜂的生存率;C:喂養不同濃度的lynamycin B后,對相應鱗翅目害蟲的防治效果。

  該技術市場化應用,是我所海洋藥物“研用”結合的首次重要實踐。海洋微生物不僅是重要的藥物資源,也是新型微生物制劑的源泉。海洋微生物活性物質在農牧業抗蟲、護綠中的成功應用,將不僅提高農牧業產品的產量和質量,還將提升農牧業“碳匯”系統的能力,為國家“碳中和”目標的早日實現貢獻力量。  

  專利ZL 202111348237.5第一完成單位為中國科學院南海海洋研究所,所中國科學院熱帶海洋生物資源與生態重點實驗室(LMB)、廣東省海洋藥物重點實驗室副研究員宋永相為第一完成人,研究員鞠建華、研究員李潔為共同完成人。副研究員宋永相為該專利關鍵性論文(Lynamicin B is a Potential Pesticide by Acting as a Lepidoptera-Exclusive Chitinase Inhibitor, J. Agric. Food. Chem. 2021, 69(47), 14086-14091)的共同通訊作者。  

  該項科研成果得到了廣東省本土創新創業團隊項目、南方海洋科學與工程廣東省實驗室(廣州)人才團隊引進重大專項、國家基金面上項目、海南省重大科技計劃項目的支持。  

  論文鏈接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jafc.1c05385  


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