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院士张克勤:40载攻克线虫防治世界难题

2022-01-14 17:06 http://www.chinanews.com.cn/gn/2021/11-18/9611941. 陈静 次阅读

11月18日,中国科学院公布2021年院士增选结果,云南大学教授张克勤当选中科院生命科学和医学学部院士。扎根云贵高原40年来,张克勤建成了全球最大的线虫生防微生物资源库,研发出具有自主知识产权的高效线虫生防产品,为解决线虫防治的世界性难题以及中国农业的绿色发展作出了重大贡献。

张克勤1981年毕业于贵州农学院植物保护专业,后来留校。考虑到云南的微生物资源非常丰富,1998年他来到云南大学继续开展研究。

作物病原线虫是仅次于真菌的第二大农作物重要病害,全球每年因线虫造成的农业损失高达1700多亿美元。大剂量施用化学农药严重污染土壤,影响食品安全,因此高毒性化学杀线虫剂被禁用或限用,线虫防治成为世界性难题,生物防治受到高度关注。

20世纪80年代,张克勤在一次实验中偶然发现,食用菌中有一类微生物可以吃线虫。“从来都只见过虫吃菌,菌吃虫还是第一次见!”张克勤异常兴奋,他认为“会吃虫的菌”或许就是线虫生物防治的突破口。

这种“会吃虫的菌”首先会分泌出引诱线虫的芳香物质,诱骗线虫吞食,攻入线虫体内后,又释放两种蛋白酶作用于线虫的肠道靶蛋白而杀死线虫。这个细菌侵染线虫先吸引后毒杀的过程被称作“特洛伊木马”机制。以此为基础,张克勤研发出高毒力的菌株,制成生物制剂后“消灭”线虫,开辟了线虫生物防治新途径。

与此同时,张克勤带领团队从系统分类学、天然产物化学和化学生物学等多学科对生防微生物资源进行深入和系统的研究。他从全国30多个省份分离保存了线虫生防微生物10355株。全球共报道捕食线虫真菌211种,他报道了4个新属、69个新种,占全球的33%、全国的90%;全球共报道产毒素杀线虫真菌323种,他报道了112种,占全球35%。他系统发掘了中国线虫生防微生物资源,建成了全球最大的线虫生防微生物资源库。

张克勤研发出中国首个拥有自主知识产权的线虫生物农药“线虫必克”,实现了产品的规模化生产和应用。以自主研发的生防产品为核心,张克勤创建了集成解除土壤抑制作用、启动腐生到致病的转换、调动土著捕食线虫真菌和生防菌剂协同防治根结线虫的技术体系,共研发出4种根结线虫生防新产品。

2017年以来,这些产品在云南、贵州、山东、广西等地的蔬菜、柑橘、烟草、中药材等作物上累计应用780多万亩,平均防效达70%,减少化学农药用量80%,新增经济效益32.96亿元人民币。为解决线虫生防的世界难题,为农业可持续发展作出了重要贡献。

初审:吉    映

复审:傅仁斌

终审:袁万茂

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