长期以来,人们在防治植物病虫害的过程中,较多地注意了病原微生物的危害问题,使用大量化学农药。但长期大量使用化学药剂,植物产生的药害是不能忽视的,比如如植物生长受阻、植物局部坏死或整株死亡等不良后果。值得注意的是化学农药大多都是高污染、剧毒、不易分解,由此造成的环境污染已经直接危害到人类的健康及其他生物的生长,农药残留造成的环境污染已成为全球普遍关注的问题。
刚刚结束的党的十七大也高调提出"生态文明"的概念,可见党和国家对生态环境治理与保护的决心。要从根本上减少对植物药害,需要做到科学用药、减少化学药剂用量、不断加强生物防治。在农药的选择上,要逐渐抛弃原有的"杀灭效果越好越高产"的错误观念,转变并树立"生物自身防治为主、开发毒性低、分解快、污染小、对环境安全的药剂"的科学理念。这就要求农业科研单位、专家学者尽快寻找出一条能够有效控制植物病虫害的新途径。
植物在长期的进化过程中,形成了许多同病原物作斗争的特性,其中就包括国内外科学家一直以来所关注的植物自身的免疫特性。2002年在《Nature》杂志中发表过一篇关于植物本身具有极有效的保护机制能帮助植物对抗细菌及霉菌之侵入的文章。美国麻萨诸赛州总医院分子生物部研究员JenSheen博士也找到能使植物对致病原所产生的抗性的途径。2006年美国一位科学家在《Nature》上撰文提出了植物免疫系统的概念。2007年德国的科学家又在《Science》发表的文章中指出:自然界中的植物具有特殊的、可识别许多诸如细菌、病毒和霉菌等微生物入侵的免疫传感器。植物的这种免疫系统由两级免疫传感器组成,第一级是植物细胞表面可以针对不同微生物入侵者,促使植物细胞分泌出具有抵抗功能的调节蛋白质;第二级是植物细胞内本身就存在的特殊抗体蛋白质,可以与植物细胞的分泌物一起,抵御微生物的入侵。
由中国农科院邱德文博士以该理论为基础研发的免疫农药就是利用了植物免疫能力开发的一种新型生物农药。其激活植物的免疫系统和生长系统,达到能够调节植物的新陈代谢,增强植物抗病、抗逆能力,抵御病虫害的侵袭和不良环境影响的目的。免疫农药中的主要成分激活蛋白是从真菌中分离提取获得的,该蛋白由350至450个氨基酸组成,是具有诱导植物免疫抗病热稳定蛋白质制品,在100℃高温下处理半个小时也不会变性这一点足以显示了激活蛋白的突出特点。它是一项全球首创专利技术,拥有完备的自主知识产权,是国家"863计划"和"973课题"的研究成果。此项发明填补了国内和国际生物免疫农药领域的空白,属于一种新型、广谱、高效、多功能生物农药。
免疫农药具有刺激植物的免疫系统,引发免疫反应,使植物对病虫害产生强烈抗性,在不直接杀灭害虫和病原物、不改变植物遗传性状、不引起病原物和害虫产生抗药性的基础上,通过自身的免疫能力从源头预防作物病虫害的发生;随着免疫机制的开启,植株的生长能力得到了强化,促进植物的快速生长发育、提高果实的品质,提高作物的产量、提高植物的抗逆性、对果蔬起到保鲜作用。经研究表明不同作物的结合(受体)蛋白高度相似,如棉花、大豆、马铃薯、大麦、小麦、水稻、玉米、蔬菜和水果等都具有此受体蛋白,因此该农药具有良好的光谱性,适用于多种农作物。
激活蛋白的抗病原理是当激活蛋白接触到植物的表面后,激活蛋白可以与植物表皮的膜受体蛋白相结合,一旦膜受体蛋白接收了植物激活蛋白的信号后,就通过植物体内的一系列信号传导,激活植物对病害的免疫抗病的代谢途径,从而产生具有抗菌活性的水杨酸和茉莉酸等对病菌抗性的物质,同时促进植物的生长代谢。植物自身获得了对病菌的免疫抗性,植物对病菌的抗病能力得到提高,因此激活蛋白本身对病虫不产生直接杀灭的作用,从而对环境和植物都更安全,不产生不良的破坏,更不会引起病菌的抗药性。
激活蛋白能高效促进植物生长,无污染无残留并能有效防治病虫的特性,不仅让人们可以放心大胆地使用于农作物上,而不产生任何的副作用。这样的产品的问世顺应了我国"生态文明"构建潮流,相信在不久的将来激活蛋白将是传统农药和化肥强有力的升级替代性产品,更好地为人类健康生活服务,为和谐环境、和谐社会、和谐世界的建设服务。
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