熱帶農林生物災害綠色防控教育部重點實驗室于2018年8月獲教育部批準。實驗室主要瞄準熱帶農林生物災害預警與防控的戰略需求,立足海南,面向熱區,圍繞熱帶農林生物災害,開展熱區農林植物重大病蟲草害災變機制、農藥減施及生物-化學協同防控技術、綠色防控策略和綠色防控裝備等研究。根據國際上相關領域的最新研究進展和趨勢,結合365英国上市官网在线植物保護學科建設的總體目标,在深化和發展傳統特色研究的基礎上,實驗室确立了熱帶農林生物災害機制、綠色農藥創制及風險評估、熱帶農林生物災害預警及綠色防控三個主要研究方向。
近5年來承擔省部級以上項目79項,其中973前期專項1項,國家自然科學基金24項,科研經費2475.25萬元,人均年經費15.5萬元;獲省部級科技進步獎9項。獲得國家專利10餘項;出版著作12部;制定技術标準和技術規範10項;國家級科研創新團隊1個,省部級以上教學科研團隊3個。
目前實驗室有研究人員47人,形成了一支以青年骨幹為主、老中青結合的熱帶農林生物災害綠色防控方面高水平研究隊伍,其中科研骨幹32人,年齡在56~60歲2人(占6.3%),46~55歲11人(占34.4%)、36~45歲18人(占56.3%)、35歲以下的1人(占3.1%)。研究骨幹中教授15人,占46.9%,副教授14人,占43.8%,其中具有博士學位21人,占65.6%。
實驗室成立後,缪衛國教授作為負責人的“橡膠樹重大病害災變機制與綠色防控”創新團隊入選2018年科技部重點領域創新團隊。顔日輝教授團隊在國際知名刊物《Pest Management Science》(I區,2018年)上發布了海南省首例“基因編輯昆蟲”。崔紅光教授團隊在槟榔黃化現象研究中取得一系列成果,首次報道Potyviridae科下的第11個新病毒屬,受到國内外同行的高度關注。相關研究成果在植物病理學專業權威期刊《Phytopathology》和《Archives of Virology》上發表,并受邀在《Annual Review of Virology》發表了綜述性文章。重點實驗室在國際上率先完成了橡膠樹白粉菌基因組測序;發現新化合物杆菌黴素DC,受到國内外同行的關注,相關研究成果在殺菌劑研究的專業期刊《Pesticide Biochemistry and Physiology》(Top雜志)上發表,本篇文章成為2018年高被引文章,365英国上市官网在线植物與動物學科進入全球1%支撐材料中7篇代表文章之一(第一作者靳鵬飛博士,通信作者缪衛國教授)。缪衛國教授團隊、駱炎平教授團隊等相繼在各類Top雜志上發表10餘篇學術成果。
研究方向:
熱帶農林生物災害綠色防控教育部重點實驗室以植物保護海南省特色重點學科為支撐,研究熱帶農林生物災害機制、綠色農藥創制及風險評估和熱帶農林生物災害預警及綠色防控技術。
1.熱帶農林生物災害機制研究
利用現代分子生物學與細胞生物學等技術,開展橡膠樹白粉病、槟榔黃化病、柑桔黃龍病、香蕉枯萎病和椰心葉甲等重要農林有害生物的基因組學、轉錄組學以及代謝組學等方面的研究,明确其緻害機制,摸清其災變規律。
主要包括以下研究内容:
(1)橡膠樹病蟲害災變機制及災變規律研究
針對橡膠樹的主要病害白粉病和炭疽病等,開展病害循環調查,分析病原菌初侵染與再侵染循環,掌握病害發生規律;尋找病原菌緻病因子,探索相關因子之間的相互作用,明确其緻病機理。
(2)椰子、槟榔和瓜菜等病蟲害災變機制及災變規律研究
針對槟榔黃化病、柑桔黃龍病、椰心葉甲和瓜菜薊馬等主要病蟲害開展成災機制及災變規律研究,為熱帶農林重大病蟲害災變監測預警和綠色防控提供技術支撐。
(3)熱帶入侵有害生物災變機制及災變規律研究
針對椰子織蛾、香蕉枯萎病菌和薇甘菊等入侵有害生物,運用分子生物技術深入研究其入侵、傳播、擴散機制,種群建立與寄主及環境因子的關系,為防止入侵有害生物的蔓延和開展入侵有害生物綠色防控奠定基礎。
2.綠色農藥創制與風險評估研究
針對熱帶農林有害生物,開展熱帶生物源農藥的研發與創制工作,運用生物活性跟蹤分離和親合超濾液質聯用技術發現具有高活性的農藥活性先導,并通過有機合成的手段對其構效關系進行研究以确定關鍵藥效基團,同時對高活性農藥候選物的農藥殘留與安全性等進行風險評估,有助于研發具有自主知識産權、高效低毒低殘留的原創綠色農藥。主要包括以下研究内容:
(1)熱帶生物源農藥活性篩選與農藥先導的發現
從熱帶微生物發酵液和植物提取物中篩選具有農藥活性的生物源農藥,運用生物活性跟蹤和親合超濾液質聯用的方法分離出高活性的天然農藥分子和農藥靶酶抑制劑,并通過核磁共振波譜、高分辨質譜和單晶衍射等技術對天然源農藥分子進行結構表征。
(2)熱帶生物源農藥先導的合成、結構修飾及構效關系研究
通過農藥分子設計策略設計合成天然源農藥先導及其類似物,通過研究其構效關系确定關鍵藥效基團。
(3)高活性候選農藥分子殺蟲、殺菌和除草作用機制研究
運用同位素标記法、波譜法、熒光法和代謝組學等方法研究高活性農藥分子的作用機制,期望發現具有新穎作用靶标和作用機制的農藥類型。
(4)高活性農藥田間防效評價
從特色植物、微生物資源入手,找到高活性農藥先導分子,進行分子設計與改造,創制環境友好型農藥,研制相應的高效成份及安全劑型,研究配套施藥技術,确保其田間防治病蟲草害的效果,解決生産中的重大病蟲害問題。
(5)農藥與農産品風險評估
進行農産品質量安全監測,針對生産中的重要農産品質量安全問題,提出并落實有效的治理技術;同時運用斑馬魚急性毒性測試系統、蜜蜂、家蠶及蚯蚓毒性測試等标準,開展高活性農藥分子及其殘留對農産品、土壤等生态環境的安全風險評估。
3.熱帶農林生物災害預警及綠色防控研究
主要研究熱帶農林生物災害監測與預警技術、高效安全防控裝備和綠色防控技術,研究内容如下:
(1)熱帶農林生物災害監測與預警技術研究
根據曆年積累的熱帶農林生物災害、氣象、作物物候等大量數據信息,建立農林生物災害數學模型,采用人工智能和現代信息技術對熱帶農林生物災害的發生危害進行預測預報,指導農民科學防治農林生物災害,減少用藥,降低防治成本,提高防治效果。
(2)熱帶農林生物災害綠色防控技術研究
研究熱帶農林生物災害規律,挖掘熱帶農林有害生物的微生物及天敵資源,研發規模繁育技術;研究物理防治、生态防治、遺傳工程、施藥技術及裝備等新技術,控制熱帶農林生物災害。在高效低毒低殘留農藥研發的基礎上,降低藥物浪費,節省人力物力,提高勞動生産力。以生态區域為單元,以作物為主線,開展綠色防控技術體系的集成創新研究。
組織機構:
主 任:缪衛國 教授
副主任:孫然鋒 教授
秘 書:林曉丹 副教授