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4月24日，南京農業大學已獲授權的國家發明專利“一種增效減量農藥組合物在防治麥類赤霉病中的用途”（ZL201610036814.X）獨家許可給山東濱海瀚生生物科技有限公司，并在南農大科學研究院舉行了簽約儀式。此次“雙向奔赴”“一拍即合”的戰略合作，正式開啟了開創性專利產品的產業化序幕，將為我國小麥赤霉病高效、綠色防控增添新利器。

該專利中的指向性產品“井岡霉素·丙硫菌唑”將以其高效防治小麥赤霉病，有效兼治白粉病、銹病、紋枯病，顯著降低DON毒素，誘導植物抗病性，減少化學農藥使用量等諸多特點，成為赤霉病防治藥劑中獨具特色的新秀，有望在我國至少30億元赤霉病防治市場中發揮重要作用，實現超億元年銷售額。未來，該項技術還將在水稻領域大顯身手，成為稻曲病防治的重要工具。

南京農業大學科學研究院院長劉裕強、副院長陳俐，南京農業大學周明國教授及其殺菌劑生物學實驗室團隊，青島瀚生生物科技股份有限公司副總裁曾憲峰，山東濱海瀚生生物科技有限公司制劑事業部經理王瑞龍，以及多家媒體記者等共同見證了這一重要時刻。本次會議由陳俐副院長主持，劉裕強院長首先致辭。

源頭防控赤霉病，保障糧食安全

小麥是全球重要的糧食作物，是我國三大主糧之一。在小麥生產過程中，不可避免地遭受病蟲害侵襲，尤其是赤霉病的危害。

小麥赤霉病為典型的氣候型病害，具有間歇性暴發的特點。據周明國教授介紹，小麥赤霉病是世界性重大病害，是我國危害糧食作物最嚴重的病害，為國家一類農作物病害。小麥赤霉病是由亞洲鐮孢菌、禾谷鐮孢菌等病原菌引起，表現為芽腐、苗枯、莖腐、穗腐等癥狀。赤霉病不僅造成產量損失（10%～50%），嚴重時甚至絕收，而且在感染的谷粒中還會產生脫氧雪腐鐮刀菌烯醇（DON）等毒素，污染小麥，威脅糧食和食品安全，人畜食用后會產生中毒反應，輕則降低免疫力，重則導致嘔吐、流產、大骨節病等。

DON毒素為三級致癌物，其危害作用已引起社會的強烈關注，許多國家和國際組織紛紛制定了嚴格的質量標準。如FAO規定糧食中DON的含量必須小于1 mg/kg；WHO規定糧食和飼料中的DON毒素含量分別不能超過1 mg/kg和5 mg/kg；歐盟食品安全標準要求，DON毒素含量在食用麥粒中不超過0.75 mg/kg，在面包和其他食品中不超過0.5 mg/kg；我國制定的國家標準規定，在食用小麥面粉中DON的毒素含量不得超過1 mg/kg。

赤霉病在全世界麥類作物種植區均可發生，從小麥發芽出苗至收獲入庫均可造成危害。我國小麥赤霉病常年發生面積在1億畝以上，需預防控制面積在3億畝次以上。

由于病原菌寄主廣，產生的毒素致病作用沒有選擇性，難以通過抗病育種完全控制赤霉病，所以目前化學防治仍是唯一高效的防治途徑。為了保障糧食安全和人民的健康安全，我國各級政府部門對赤霉病的防控都特別重視，不僅組織政府官員和專家到第一線督查和指導防控，而且還會撥付專用資金采購防治藥劑。

我國赤霉病立足源頭防控，植保部門提出了“主動出擊，預防為主，見花打藥，適期防治”的防治策略，一般在小麥揚化初期和間隔5～7天2次用藥。如果按每次每畝用藥10～15元計，我們赤霉病殺菌劑市場體量達30億～60億元。

創造性開拓研究，篩選高效防治藥劑

南京農業大學植保學科是A+學科，在國內植保學科中排名第一，為保障我國乃至全球可持續農業生產作出了積極貢獻。針對赤霉病及毒素源頭控制的重大社會需求，40年來，周明國教授領銜的團隊持續研究赤霉病及其綠色高效防控技術，無論在理論體系還是在藥劑篩選方面都取得了重大突破。

會上，周教授詳細介紹了“一種增效減量農藥組合物在防治麥類赤霉病中的用途”的專利研發及主要技術特點。由于赤霉病發生時間常常與白粉病和后期的銹病發生時間吻合，所以他們在研發赤霉病的防控技術時，不僅要考慮控制赤霉病及毒素對谷物污染水平，還要考慮兼治白粉病和銹病。

周教授團隊研究發現，赤霉病菌DON毒素的生物合成能力與致病力正相關，而毒素合成與葡萄糖磷酸激酶、丙酮酸激酶酶的活性正相關，丙酮酸、乙酰輔酶A、異戊二烯等化合物是毒素合成的中間體。因此，控制毒素合成中的任一環節，都有助于降低DON毒素水平。

井岡霉素自20世紀70年代被發現以來，一直作為農用抗生素專一性地防治絲核菌引起的植物病害，如水稻紋枯病等。基于井岡霉素通過抑制海藻糖酶、干擾菌絲頂端發育的作用機理，周教授團隊研究了該產品對赤霉病及毒素的控制作用。研究發現，盡管井岡霉素不能干擾赤霉病菌的菌絲發育，但能抑制赤霉病菌的中性海藻糖酶和酸性海藻糖酶的活性，進而抑制糖酵解，對毒素前體丙酮酸和乙酰輔酶A的合成有顯著抑制作用，大幅度降低了毒素含量，并對赤霉病有一定的防治作用。

周教授團隊進一步開拓性研究了井岡霉素抑制海藻糖酶的毒理學信號傳導途徑，通過免疫共沉淀（Co-IP）和GST-Pull Down技術，即以誘餌蛋白捕獲海藻糖酶的互作蛋白，發現中性海藻糖酶與丙酮酸激酶互作催化形成丙酮酸，而井岡霉素抑制海藻糖酶，阻止其與丙酮酸激酶的互作，從而抑制了毒素合成的前體丙酮酸的合成。與此同時，他們還意外地發現，中性海藻糖酶還與細胞色素P450加單氧酶（FgCYP51B）互作，上調CYP51A/B表達，催化真菌麥角甾醇生物合成途徑中的C14脫甲基作用，由此推測，井岡霉素與麥角甾醇脫甲基抑制劑應該有增效作用。

周明國團隊篩選了對赤霉病有高活性的甾醇生物合成抑制劑，并在2010—2016年進行了井岡霉素與這些麥角甾醇脫甲基抑制劑組合物的田間試驗，期間，他們每年在4～6地的700多個小區進行防治赤霉病及兼治白粉病、銹病的田間試驗，優化配方和試驗技術。研究發現，井岡霉素與麥角甾醇生物合成抑制劑有很好的協同作用，使用本專利技術丙硫菌唑和井岡霉素組合物6～10克/畝的效果與單獨使用丙硫菌唑10～13克的防效相當，但本專利技術能夠降低毒素污染水平80%以上。在一般年份的防病控毒效果可保持在90%以上，兼治白粉病和銹病的效果均能保持在90%以上，而且顯著增加小麥千粒重。

周明國團隊研究還發現，井岡霉素在一定劑量范圍內對水稻、小麥、擬南芥等植物還具有強烈的免疫激活作用。1～10 mg/kg劑量處理小麥、水稻，作物抗性標志性物質超氧自由基和胼底質顯著積累。但是劑量過低或過高，井岡霉素的這種免疫激活作用下降。通過利用不同突變體擬南芥進一步研究發現，井岡霉素是通過水楊酸和茉莉酸信號途徑在一定時間內發揮免疫激活作用的。

此項研究成果目前已獲得10多項國家發明專利授權，并獲得歐盟、美國、英國、瑞士、加拿大、日本、澳大利亞等7項國際專利。

緣何在眾多的麥角甾醇生物合成抑制劑中選擇丙硫菌唑？周教授團隊從分子水平進行了詳細研究。

研究發現，赤霉病菌對葉菌唑和戊唑醇等常見三唑類殺菌劑容易產生低水平抗藥性和唑類殺菌劑之間的交互抗性，在亞致死劑量下還對毒素合成有促進作用，并對雙子葉植物和水稻等容易產生可見的和不可見的隱性藥害。周教授團隊研究了與底物CYP51競爭性結合的三唑硫酮類丙硫菌唑的抗性風險，發現它與底物非競爭性結合的三唑類殺菌劑很少存在交互抗藥性，特別是丙硫菌唑對其他作物（尤其是水稻）安全性好，這為該專利進一步拓寬應用領域奠定了基礎。

小麥赤霉病菌對多菌靈產生抗藥性以后，毒素合成能力和致病力大幅度增加，存在潛伏侵染水稻和對稻米的毒素污染風險，同時，與赤霉病有許多類似生物學特性的稻曲病危害面積很大。

因此，本專利不僅抗性風險更低，安全性更好，防治對象多，市場很大；而且對稻曲病也有很好的防效，且安全性好，在水稻上也有很大的市場應用前景。

推動產業化開發，服務農業生產

任何一項植保專利技術，只有真正落實到田間地頭，才能發揮其核心價值。南農大與濱海瀚生牽手合作，將充分發揮各自優勢，推動“井岡霉素·丙硫菌唑”產業化開發，使這項專利技術盡早應用于農業生產，提升我國小麥赤霉病等小麥病害防控的科技水平，保障小麥生產安全和質量安全，造福人民。

南農大此項專利技術落戶瀚生，可謂強強聯合。據曾憲峰副總裁介紹，青島瀚生生物科技股份有限公司成立于2002年，注冊資本1.69億元，是國家級高新技術企業，旗下擁有4家農藥生產許可企業，分別是青島瀚生、濱海瀚生、潤生農化、東生藥業。主導產品包括殺蟲劑、殺螨劑、殺菌劑、除草劑、葉面肥和植物生長調節劑六大系列300多個產品，2022年實現銷售收入15億元。

青島瀚生高度重視創新能力建設和產品的質量管理工作，擁有被認定的國家級企業技術中心、博士后科研工作站、青島市仿生農藥工程技術研究中心。公司先后承擔國家、省市級相關項目80余項，先后開發了氟磺胺草醚、乙羧氟草醚、乳氟禾草靈等二苯醚類除草劑以及高效殺螨劑炔螨特等一系列環保農藥制劑產品。青島瀚生重視知識產權保護工作，已獲國家發明專利授權50余項，參與制定（修訂）國家、行業標準及地方標準7項。

曾總說，南農大的此項專利轉讓等同于瀚生創新工作的延續。瀚生愿與南農大攜手前進，盡快將此項科研成果轉化為優秀的農藥制劑產品，為中國小麥赤霉病的防治作出卓越的貢獻。

周明國教授對此次合作充滿信心，他希望以此為契機，進一步擴大南農大與瀚生在更多領域和方向上的合作，特別是在他們目前正在進行的開創性靶向農藥研發領域開展各層級、各階段的合作，為突破農藥創新卡脖子技術和顛覆性靶向農藥產業發展作出貢獻。