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新型天然蒽醌化合物农业杀菌剂的创制及其应用
2015-03-10

获奖时间:2014年

主要完成人:喻大昭,倪汉文,赵清,顾宝根,梁桂梅,张帅,王少南,杨立军,杨小军,张宏军

奖项类别:国家科学技术进步二等奖

完成单位:湖北省农科院;中国农业大学;全国农业技术推广服务中心;农业部农药检定所;内蒙古清源保生物科技有限公司

成果介绍:

针对大量使用化学农药易造成环境污染、有害生物产生抗药性和再猖獗、农药高残留影响农产品安全和出口等突出问题,在国家和湖北省相关项目的支持下,开展了天然蒽醌化物合农用杀菌剂的研发与创制等系列研究工作。研究期间共获得国内发明专利3项,申请1项PCI国际发明,技术成果达国际先进水平,2008年获湖北省技术发明一等奖。同时,该项目的产业化获得了国家发改委2011年度微生物制造、绿色农用生物产品高技术产业化专项项目的经费支持。

项目从34科63种植物的次生代谢产物中,分离纯化获得多种具有杀菌活性的天然化合物;以粮食和蔬菜作物的白粉病、稻瘟病、烟草花叶病为靶标,室内外评价防治效果,首次确认15种天然蒽醌化合物对植物病原物具有高活性。

明确了天然蒽醌化合物结构与活性的关系;首次明确了天然蒽醌化合物之间对植物病原菌活性具有协同增效作用。系统地研究了大黄素甲醚对白粉菌作用机理,其组织学作用机理在于抑制病菌分生孢子萌发和附着胞形成,使附着胞大部分致畸;分子生物学作用机理在于诱导提高作物抗菌硫堇蛋白的表达。

优化了直接从大黄、虎杖等蓼科植物中提取大黄素甲醚等活性物质的提取工艺,使原药中大黄素甲醚的含量达8.5%;创新了制剂加工工艺,解决了水剂工艺难题。以大黄素甲醚作为标记物,首次自主创制了作用机理独特的系列蒽醌化合物农用杀菌剂。8.5%大黄素甲醚原药和0.5%大黄素甲醚水剂获农业部新农药正式登记证,0.1%大黄素甲醚水剂获临时登记证。针对目前世界上植物源农药开发过程中,提取液内组份不明确及其活性较低等突出问题,首次制定了大黄素甲醚产品的系列企业标准,从而保证了产品的质量和防病效果的稳定性。

首次在大黄素甲醚水剂大面积施用前评估了病菌种群对该杀菌物质的抗药性风险,该药剂属于低风险;建立了黄瓜白粉病菌和霜霉病菌种群对大黄素甲醚的敏感基线;毒性、残留、环境等评估显示,大黄素甲醚属于低毒、低残留、环境友好,适用于有机产品。

0.5%大黄素甲醚水剂和0.1%大黄素甲醚水剂已由内蒙古清源保生物科技有限公司产业化生产,并在国内外大面积推广应用。目前已生产销售1500多吨,在国内累计应用2116.67万亩,创造直接经济效益1.8亿元,增收节支43.2亿元。由于大黄素甲醚水剂高效、低毒、低残留、环境友好,保障了我国农产品的安全,推动了农产品的出口,经济社会效益显著。