[01381316]黑曲霉绿色防控植物病害菌剂创制及应用

生物防治是我国提升农作物病虫害绿色防控和农产品食（饲）用安全的核心技术。本项目研发新的生防菌株,扩充生防资源库,创制生防制剂新产品,填补生防菌剂产品单一,技术思路独特,打破生防真菌产品创制技术及产业化难题,发明成果有重大创新,对本领域的技术进步有重大推动作用。首次发现了黑曲霉的拮抗功能并创制黑曲霉菌剂新产品,属国内外首创、原始性创新性突出的重大技术发明,核心专利技术获2014年“贵州省高等学校科学研究优秀成果奖”专利奖二等奖。（附件5.6.1） 水稻纹枯病、稻瘟病;茶苗白绢病、根腐病;核桃炭疽病、白粉病、根癌病;魔芋白绢病、软腐病等是危害我国农作物的主要病害,在我省也常有发生,常规化学农药具有高抗性、高毒性和高环境生态风险,而目前使用的生防真菌分生孢子生产效率低、对高温敏感、易飞散、不溶水、制剂制备技术落后、产业化困难。本项目以作物病害防治为目标,通过“构建黑曲霉活性单体化合物分离平台-建立黑曲霉高效诱变与发酵技术-创制黑曲霉新产品-建立植物病害防控应用技术体系”,在国家自然科学基金委、贵州省科学技术厅等部门支持下,历时16年,取得如下重大发明成果： 1、首次发现黑曲霉具有拮抗功能,采用活性追踪法,构建黑曲霉高活性单体化合物分离平台,首次从黑曲霉中获得9个活性物质,其中5-羟甲基呋喃甲酸（ANS-4）抑菌率高达99.3%。阐明了ANS-4可以破坏细胞膜完整性,导致植物病菌核酸、蛋白泄露,引起细胞畸形、菌丝溶解、原生质凝结等,破坏细胞结构并抑制生物膜形成,降低病菌的活动能力及聚集密度而抑制其侵染性;可通过影响三羧酸循环中的SDH、MDH,引发病原细胞 ROS氧族的大量积累而导致菌体细胞死亡。 2、首次创新常压室温等离子体（ARTP）+液-液两相培养技术,建立了黑曲霉高效诱变与发酵技术体系。针对分生孢子对高温敏感、抗逆性差的难题,以及传统诱变手段复杂、负突变多、遗传不稳定等问题,首次创新集成ARTP对黑曲霉的诱变技术体系,仅处理120s时,正突变率高达25.5%,获得遗传稳定的黑曲霉突变株4株,分生孢子常温下的活性稳定期达2年,突破了国内外常温保存下分生孢子的活性稳定期6个月的局限性。针对微生物现代发酵技术黑曲霉孢子生产效率低、活性代谢物反馈抑制的难题,首次采用液-液两相培养技术,通过构建黑曲霉从孢子萌发-产孢结构成熟-孢子散落全程监控体系指导发酵时间,建立间歇式搅拌发酵技术,促进黑曲霉产孢水平提高52.1%,抑菌活性代谢物产量提高192.3%。 3、创制黑曲霉菌剂新产品,建立植物病害防控应用技术体系。创制了黑曲霉泡腾片新产品,解决了孢子粉施用过程中易飞散、定量不准确且不易溶于水等难题,并具有水中迅速崩解、精准施药、显著减少用工成本的优势;创制了黑曲霉微丸新产品,解决黑曲霉发酵液不易储存、不易运输且易污染的难题,产品具有缓释控释、长效抑制病原菌及减少耐药性的功能。创制了黑曲霉种衣剂新产品,首次将黑曲霉菌剂产品用于种子包衣剂,有效减少种子病虫害及促进植株生长。建立黑曲霉泡腾片、微丸、种衣剂生防菌剂组合使用技术体系2套,对18种作物病害防效达72%-95%。 本技术获中国发明专利6项,实用新型专利1项,地方标准2项,发表论文 34篇,其中 SCI 论文3篇,一级学报5篇,核心期刊23篇,培养研究生10余名。近五年在贵州省毕节、务川、余庆、都匀、玉屏、兴义等12个县区茶园、核桃、魔芋、烟草、水稻上推广应用226.67万亩,增产11%-21%,减少化学农药45%以上,新增效益16.78亿元,产生了重大的经济效益、社会效益和生态效益,为贵州省农业现代化提供技术支撑,为贵州省农药使用量实现零增长作出重大贡献。