■奮斗者正青春

   安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院2018級(jí)生物類(lèi)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)班“00后”學(xué)生吳菲，前不久剛憑借自己的項(xiàng)目獲得第十七屆“挑戰(zhàn)杯”全國(guó)大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽特等獎(jiǎng)。

雖然項(xiàng)目的名稱(chēng)晦澀難懂——《防治植物病害的“青霉素”——白蟻共生菌來(lái)源的新型特境微生物殺菌劑研究》，但吳菲說(shuō)起來(lái)卻頭頭是道。

“植物病害每年帶來(lái)的直接經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)數(shù)千億美元，其中70%到80%是由植物真菌病害引起的。而且由于長(zhǎng)期以來(lái)依賴化學(xué)農(nóng)藥防治植物真菌病害，帶來(lái)了嚴(yán)重的食品安全、環(huán)境生態(tài)和抗藥性等問(wèn)題。”作為生物類(lèi)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生，吳菲很早就了解到學(xué)科領(lǐng)域的困境。

“能否研制更好的農(nóng)藥制劑，用于降低植物真菌病害帶來(lái)的損失呢？”帶著疑惑，吳菲和其他同學(xué)找到了生命科學(xué)學(xué)院教師張應(yīng)烙。

近年來(lái)，生物農(nóng)藥因其防治效果良好、自然條件下分解快、使用后殘留少等優(yōu)點(diǎn)，受到人們的重視。在張應(yīng)烙的指導(dǎo)下，吳菲將目光轉(zhuǎn)向了特境微生物資源。

“就像農(nóng)民種的莊稼會(huì)受到致病菌危害一樣，培菌昆蟲(chóng)白蟻也會(huì)受到致病菌的危害，但它們能夠利用其共生菌產(chǎn)生的次生代謝產(chǎn)物來(lái)遏制危害性真菌，實(shí)現(xiàn)和諧共生。這給了我們靈感，能否從共生菌中篩選目標(biāo)菌株，讓培菌昆蟲(chóng)共生菌成為微生物農(nóng)藥的新來(lái)源？”吳菲說(shuō)。

經(jīng)過(guò)大量調(diào)研和實(shí)踐，黑翅土白蟻共生菌最終成為團(tuán)隊(duì)實(shí)驗(yàn)對(duì)象。

團(tuán)隊(duì)在大學(xué)期間，歷經(jīng)數(shù)千公里的跋涉，先后到安徽、江蘇、浙江等地采集樣本，對(duì)黑翅土白蟻體表、腸道、蟻巢進(jìn)行全方位解剖并篩選目標(biāo)菌株，運(yùn)用技術(shù)對(duì)菌株次級(jí)代謝產(chǎn)物進(jìn)行追蹤分離鑒定，最后通過(guò)培養(yǎng)條件優(yōu)化與代謝工程等手段進(jìn)行產(chǎn)量提升，進(jìn)行活性成分分離和菌劑開(kāi)發(fā)工作，最終明確了黑翅土白蟻共生菌的多樣性并建立了活性菌種庫(kù)，保存了120株具有優(yōu)良性狀的菌株，從中分離出27種抗菌活性物質(zhì)。

“我們首次從白蟻共生菌中獲得了高產(chǎn)大黃素甲醚的菌株，產(chǎn)量達(dá)到28.0mg/L，這是截至目前文獻(xiàn)記載產(chǎn)量最高的，填補(bǔ)了微生物源高產(chǎn)大黃素甲醚的市場(chǎng)空白。同時(shí)克服了植物來(lái)源大黃素甲醚生產(chǎn)周期長(zhǎng)、成本高的痛點(diǎn)，為我國(guó)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高活性植物源農(nóng)用殺菌劑提供了一條新型制備途徑。”說(shuō)到這里，吳菲充滿了自豪。

團(tuán)隊(duì)不僅研發(fā)像大黃素甲醚這樣科技附加值高的農(nóng)用抗生素，同時(shí)注重活體微生物制劑的研究。“在實(shí)踐中，我們從白蟻巢中獲得了一株應(yīng)用效果極佳的芽孢桿菌，對(duì)植物真菌病害防效顯著，具有良好的市場(chǎng)應(yīng)用前景。”

如今，吳菲和她所在團(tuán)隊(duì)已將這兩項(xiàng)具有產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用潛力的成果申請(qǐng)了國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利，從申請(qǐng)到授權(quán)只用了10個(gè)月時(shí)間。

吳菲表示，接下來(lái)團(tuán)隊(duì)將致力于用特境微生物資源加強(qiáng)生物農(nóng)藥的新產(chǎn)品研發(fā)，助力綠色農(nóng)業(yè)發(fā)展。

《中國(guó)教育報(bào)》2022年08月17日第1版