農藥(yao)是保障糧食安全的(de)戰略性物(wu)資，沒有農藥(yao)，農作物(wu)每年將減(jian)產30%以上。安全、生(sheng)態(tai)友(you)好的(de)農藥(yao)是保障糧食安全、人民健康和農業可持續(xu)發展(zhan)的(de)根(gen)本。

　　可能帶來(lai)數十億美元市場

　　日前，中國農業科學院植物保護研究所農業基因組研究所楊青教授團隊及其合作者研究解析了大豆疫霉菌幾丁(ding)質(zhi)(zhi)合成(cheng)酶的(de)冷(leng)凍電鏡結構，首(shou)次揭(jie)示了(le)幾丁(ding)質(zhi)(zhi)生物合成(cheng)的(de)完整過程(cheng)，包括(kuo)三個(ge)步驟：酶與底物結合、新生成(cheng)的(de)幾丁(ding)質(zhi)(zhi)鏈延伸(shen)、產物釋放，并闡明了(le)活(huo)性小分子(zi)尼克霉素(su)能夠抑制幾丁(ding)質(zhi)(zhi)生物合成(cheng)的(de)機制。

　　該研究(jiu)(jiu)為靶向幾丁(ding)質合成(cheng)的綠色農藥開(kai)發(fa)(fa)提(ti)供了基(ji)礎性(xing)、關鍵性(xing)信(xin)息，使得以幾丁(ding)質合成(cheng)酶(mei)為分(fen)子(zi)靶標精(jing)準開(kai)發(fa)(fa)新型綠色農藥成(cheng)為科學可行的方案，具有重要的理論(lun)和應用價值(zhi)。同時，也被視作(zuo)農藥研究(jiu)(jiu)領域的一(yi)個(ge)里(li)程碑(bei)，實現了農藥基(ji)礎研究(jiu)(jiu)的突破，照亮(liang)了新型綠色農藥精(jing)準設計(ji)的前景，基(ji)于此研究(jiu)(jiu)，未(wei)來可能(neng)創制出幾十甚至上百(bai)種新農藥品種，帶(dai)來數十億美元的市場。

　　新(xin)型(xing)綠色農藥是(shi)產業所需

　　農藥(yao)(yao)使(shi)用每(mei)年為我國減少約1000億元直接經濟損失，但農藥(yao)(yao)毒性和病蟲害產生的抗藥(yao)(yao)性使(shi)其在使(shi)用方面面臨嚴峻挑(tiao)戰，加速研(yan)發(fa)安全、新作用機制的農藥(yao)(yao)是(shi)有(you)效解決途徑。

　　目前，全(quan)球廣(guang)(guang)泛(fan)使(shi)用的(de)殺蟲(chong)劑中70%的(de)品種只針對5個(ge)分子靶(ba)(ba)標(biao)，廣(guang)(guang)泛(fan)使(shi)用的(de)殺菌劑中60%的(de)品種只針對3個(ge)靶(ba)(ba)標(biao)。長期使(shi)用針對單一靶(ba)(ba)標(biao)的(de)農藥(yao)很(hen)容(rong)易使(shi)病蟲(chong)害產生高的(de)抗藥(yao)性，最終導致(zhi)農藥(yao)無法控制病蟲(chong)害種群而出(chu)現病蟲(chong)害爆發頻(pin)發的(de)災(zai)害，這也是(shi)全(quan)球農業病蟲(chong)害防(fang)控所面臨(lin)的(de)重大(da)問(wen)題(ti)。

　　從上世紀七(qi)十(shi)年代起，人們就陸續開發了(le)能抑制(zhi)幾丁(ding)(ding)質合(he)(he)成(cheng)的(de)(de)活(huo)性小(xiao)分子化合(he)(he)物(wu)(wu)，這些化合(he)(he)物(wu)(wu)作為殺(sha)菌劑(ji)和殺(sha)蟲劑(ji)已經(jing)表(biao)現(xian)出極大的(de)(de)應(ying)用和市場前景(jing)。然而(er)在過去的(de)(de)50年中，盡(jin)管全球(qiu)各(ge)國(guo)投(tou)入了(le)大量的(de)(de)人力、物(wu)(wu)力和熱(re)情，試圖研(yan)發出更多(duo)種類和更加高效的(de)(de)靶向幾丁(ding)(ding)質合(he)(he)成(cheng)酶的(de)(de)綠(lv)色農藥，但始終進展(zhan)緩慢。

　　突破幾丁(ding)質(zhi)農(nong)藥發展(zhan)瓶頸

　　楊青(qing)教授團隊此次研究成果(guo)為人畜(chu)安全(quan)的(de)綠色(se)農(nong)藥創(chuang)制提(ti)供了(le)關鍵的(de)分(fen)子靶標結構信(xin)息，為控制病蟲害對現有農(nong)藥的(de)抗藥性提(ti)供了(le)全(quan)新解決方案。

　　中國(guo)工程院(yuan)院(yuan)士、華東師范(fan)大學校(xiao)長錢旭紅指出，該研(yan)究突破(po)了(le)幾(ji)(ji)丁質(zhi)(zhi)農藥(yao)(yao)(yao)領域一個近(jin)50年(nian)的(de)發(fa)展瓶頸，通過在原子(zi)尺(chi)度上(shang)對幾(ji)(ji)丁質(zhi)(zhi)合成(cheng)酶(mei)與底物、產(chan)物和抑制劑的(de)結(jie)合模式的(de)分(fen)(fen)析，為人類數十年(nian)以(yi)來未能實現的(de)生態環境友好農藥(yao)(yao)(yao)的(de)夢想(xiang)提(ti)(ti)供了(le)實現的(de)舞(wu)臺(tai)：基于(yu)幾(ji)(ji)丁質(zhi)(zhi)合成(cheng)酶(mei)的(de)結(jie)構精準(zhun)設計綠(lv)色農藥(yao)(yao)(yao)，幾(ji)(ji)丁質(zhi)(zhi)合成(cheng)機(ji)制在病蟲害中的(de)保守性(xing)使(shi)得幾(ji)(ji)丁質(zhi)(zhi)合成(cheng)酶(mei)作為綠(lv)色農藥(yao)(yao)(yao)分(fen)(fen)子(zi)靶(ba)標(biao)具有重要意(yi)義。此研(yan)究成(cheng)果具有里程碑(bei)的(de)意(yi)義，標(biao)志著(zhu)中國(guo)農藥(yao)(yao)(yao)研(yan)發(fa)水平提(ti)(ti)升到(dao)了(le)基礎(chu)理論原始創新的(de)高度。

　　（據《南方農(nong)村報(bao)》）