為十字花科蔬菜插上科技翅膀

近日，贛南師范大學“兩肽護蔬”實踐團隊提出一種利用昆蟲源蛋白肽制備綠色農(nóng)藥用以防治小菜蛾的新方案。小菜蛾作為全球性害蟲，目前對常見商品化殺蟲劑產(chǎn)生嚴重抗藥性，其防治已成為制約我國十字花科蔬菜種植業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關鍵挑戰(zhàn)之一。該團隊提出的新方案將為實現(xiàn)我國十字花科蔬菜綠色穩(wěn)產(chǎn)蓄力賦能。

我國十字花科蔬菜種類多、分布廣，種植面積占全國蔬菜面積的1/3，是居民飲食中重要的組成部分。然而其“頭號殺手”小菜蛾年均造成減產(chǎn)量超過1.5萬噸，經(jīng)濟損失驚人。團隊經(jīng)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，目前的殺蟲方式過度依賴殺蟲劑，導致小菜蛾對超過70種農(nóng)藥產(chǎn)生抗藥性，嚴重威脅十字花科蔬菜產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

“兩肽護蔬”團隊多次實地調(diào)研后發(fā)現(xiàn)，目前蟲害防治忽略了植物自身的免疫。“就像我們要提升自身的免疫力來預防生病一樣，植物免疫力對于病蟲害防治也具有重要作用，這是我們探尋到的破除十字花科蔬菜綠色穩(wěn)產(chǎn)困局的關鍵密碼。”團隊負責人表示。

(相關資料圖)

2021年，在專注小菜蛾研究10年的指導老師帶領下，“兩肽護蔬”團隊正式成立，開啟探求研發(fā)綠色農(nóng)藥實現(xiàn)十字花科蔬菜綠色穩(wěn)產(chǎn)的征程。

在研讀上百篇小菜蛾研究相關文獻后，團隊從小菜蛾分泌的唾液中尋找答案，經(jīng)過唾液組質譜分析后鎖定小菜蛾GSS解毒酶作為研發(fā)切入點。

團隊耗時一年，篩選合成“激發(fā)肽”和“抑蟲肽”，利用蛋白肽功能的多樣性制備綠色農(nóng)藥，開拓國內(nèi)蛋白肽類綠色農(nóng)藥研發(fā)新領域。

據(jù)介紹，“激發(fā)肽”能夠刺激植物合成防御激素，進而增加抗蟲毒物合成量，為十字花科蔬菜“打疫苗”，增強其對小菜蛾取食的抵抗力。而“抑蟲肽”可以作為植物的外援武器，通過搶奪激活小菜蛾解毒武器的特殊物質使小菜蛾無法正常解毒，達到削弱小菜蛾取食力的效果。

在此基礎上，團隊利用基因工程技術將兩種肽序列導入BL21菌誘導表達，通過實驗確定誘導劑的最適配比以提高產(chǎn)品產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本，實現(xiàn)批量化生產(chǎn)以便更好惠農(nóng)。

負責人透露，這款產(chǎn)品不僅通過提高植物自身免疫能力規(guī)避長期用藥誘發(fā)害蟲提高免疫的問題，而且利用害蟲自身解毒武器核心序列干擾其正常解毒，防止過度用藥使害蟲產(chǎn)生抗性。本次創(chuàng)新對于我國蔬菜種植業(yè)高質量發(fā)展提供新思路，具有重大參考意義。

團隊成員利用課余時間接力科研工作，形成三大核心技術壁壘，為“兩肽護蔬”產(chǎn)品成型作好前期鋪墊，對應核心技術已經(jīng)申請13項相關專利。

作為江西科技特派團學生成員，團隊定期跟隨老師開展幫扶工作，累計探訪3縣市15家蔬菜基地，幫扶菜農(nóng)百余人。成員們協(xié)助普及十字花科蔬菜種植技巧及蟲害防治技能，解答菜農(nóng)種植過程的困惑，同時向江西科技特派團匯報幫扶進展情況和下一步幫扶方向，助力當?shù)厥只剖卟朔N植行業(yè)發(fā)展。國創(chuàng)

贛南師范大學生命科學學院院長表示，該項目將作為學院科研獻策中的一環(huán)，深入推進與各產(chǎn)學研基地等單位的合作，完善產(chǎn)品性能檢測及安全評估。各級各方將篤行不怠，繼續(xù)推動學生創(chuàng)新意識和實踐能力的培養(yǎng)，為十字花科蔬菜綠色穩(wěn)產(chǎn)插上科技新翅膀。

作者：張一帆 廖遠 呂佳慧

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