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周文兵:以“植物之道”還治“植物之身”

2022年08月25日15:59 | 來源:人民網-雲南頻道
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周文兵在實驗室分析實驗數據。溥婧攝
周文兵在實驗室分析實驗數據。溥婧攝

“太神奇了,實在是太神奇了,植物也能像人一樣‘打疫苗’了!”

雲南省玉溪市江川區大街街道的楊桂林家今年的烤煙,在生長期田裡煙草病毒病開始大暴發,植物的病毒傳染速度讓楊桂林措手不及。

“病害太嚴重了,以前的農藥也不是很起作用,我原本都想鏟了得病烤煙種白菜。”一籌莫展的楊桂林試用了玉溪市煙草專賣局研發的新藥,短短一個月的時間,烤煙的病斑逐漸消退。

究竟是什麼樣的新藥能讓楊桂林家的煙葉做到帶病生長能修復並且烤煙產量不減產?

煙草病毒病也稱為煙草“癌症”,感染了該病毒后出現植株嚴重矮化,生長緩慢、葉片斑駁污損的症狀,這種病症還常見於辣椒、茄子和番茄等植物中。在植物進化中其本身具有抗擊病毒的抗體,植物對各類病害形成了自己的抵御方式,對病毒病既是如此。

在一次田間觀察中,玉溪市煙草專賣局技術中心博士周文兵發現煙株打頂后病毒病症狀退化現象,並向老專家和村民多次請教后確定此現象並非偶然,而是普遍存在於煙草和大多數植物中。

“人可以打疫苗,那植物可不可以‘打疫苗’呢?”提出這個問題后,從2015年開始,周文兵克服萬難帶領團隊從煙株各部位中分離出100余個各類型單體化學成分,用活性追蹤法經過抗病毒的活性篩選和盆栽試驗確定,通過三年的持續研究終於從常規烤煙品種的根部發現了一類對病毒病具有很好抑制活性的生物鹼,隨后通過各種技術手段成功確定了其化學結構。原來,植物在生長過程中一旦感染了病毒,生長的精力就要分出一部分去與病毒作斗爭,打了頂后的植物會停止生長,此時植物體內的抗體開始工作,病毒病就會在這種內部抗爭中逐漸消退。

在隨后時間裡,周文兵和他的團隊孜孜不倦,先后突破免疫物質規模化提取工藝和關鍵活性成分化學合成工藝技術,成功實現煙草內源抗病毒免疫物質規模化生產,從而將煙草內源抗病毒免疫物質走出實驗室,進入大田試驗階段。

該類抵御物質的使用有效鈍化了煙株體內病毒,降低了病毒活性,減輕病毒對煙株的影響,從而增強煙株對病毒的抵抗能力。這些發現為后期該類物質的開發利用奠定了基礎,同時也獲得了國際同行專家的高度認可。

人的免疫系統是主動防御,而植物則是被動防疫,植物的生長周期很短,大多數植物的生長周期一般為兩到三個月左右,此時是營養物質增長最快的階段,也是田間病毒病頻發的時期。植物的生長和免疫存在競爭關系,通過內源抗病毒免疫物質,實現了植物生長和免疫的平衡。

內源抗病毒制劑的使用方式也和人打疫苗一樣有異曲同工之妙通常為“三針”,“第一針”在烤煙移栽期間兌水后對其灌根澆透﹔“第二針”通常在烤煙團棵期兌水噴洒於葉面﹔加強針在封頂后及時均勻噴洒於煙株整體。煙草內源抗病毒制劑除防治病毒病外,還可調節煙株生長促進煙株正常落黃,提升感病煙株產值量。

近幾年隨著氣候變化,田間病毒病呈高發態勢,煙草內源抗病毒制劑成功抵御住了第一波考驗,也受到了村民的高度好評。

“希望這些年的研究能幫助更多的村民病害問題,也希望在未來能有更多農作物能研發出相似的制劑,以植物之道,還治植物之身。”周文兵說道。(楊昕曄、溥婧)

(責編:徐前、朱紅霞)

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