海洋细菌：破解作物种植难题的基因密码
自然资源部近日发布了2024年度自然资源科学技术奖获奖成果。华北制药爱诺公司参与申报的“海洋微生物及其活性物质在创新药物和生物农药中的应用”项目，荣获自然资源科技进u6b65奖一等奖。
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从1999年至今，科研机构与企业持续努力，发现并开发了一株来自海洋的细菌，使其成功产业化，转型为生物农药和微生物菌肥。这项成果有效破解了多种作物的种植难题，让种植户们切实感受到了生物科技与绿色发展的甜头。
11月27日，记者来到爱诺公司生产车间，看到该公司研发技术人员正在进行工艺优化试验。“我们正在试验使用全水溶性培养基础进行发酵培养，以期生产出的产品能够满足未来多元化使用场景。”爱诺公司研发总监赵学强介绍道。
二十多年来，科研人员不懈努力，“驯化”了来自海洋的细菌，并开展以菌治菌的相关研究，提升了农作物病害的绿色防控技术。
1999年12月，中国科学院沈阳应用生态研究所在渤海湾海底淤泥中分离出一株特殊的海洋细菌——甲基营养型芽孢杆菌9912（以下简称“9912”）。研究发现，9912能够分泌多种活性物质，可以高效抑制植物真菌类病害，且对人畜无不良影响，对环境十分安全。同时，9912的代谢物还能改善土壤板结状况，增强土壤透气性，提高土壤肥力，让作物根系发育得更强健。
“华药在微生物发酵领域具备传统优势，并已形成成熟的产业化发展模式。”赵学强介绍，2002年，爱诺公司与中国科学院沈阳应用生态研究所达成共识，决定加强产学研合作，共同推进9912生物农药的产业化开发。通过以菌治菌的方式，提高作物产量和安全性，更好地保护环境。
经过十余年潜心研发，爱诺公司先后完成了从理化性质到毒理学研究、药效、作物安全性以及环境影响等相关评价工作，确立了9912生产工艺，建立了产品检验方法和质量标准，成功制备出9912母药。
9912菌体密度小，不易产芽孢，实现工业化生产难度很大。经过上千次试验，通过大胆突破工艺和设备限制，研发人员最终开发出9912高密度产芽孢发酵新工艺，完成中试放大发酵，达到了工业化生产水平。
“芽孢体数量和稳定性逐步提高，产品收率达到85%以上，其他各项指标也得到大幅提升。”赵学强介绍，2016年1月，9912可湿性粉剂获得我国生物杀菌剂临时登记，这是全球首例以甲基营养型芽孢杆菌为活性成分的新型生物农药。
9912生物农药上市后，为许多农民解决了种植难题。2024年，饶阳县多个温室大棚种植的葡萄树出现盐害，葡萄树就像被火烧过一样，叶片干枯，新枝、新叶长不出来。尝试过多种解决方案无效后，农民朋友使用了9912生物农药和微生物菌肥。三个星期后，之前险些被刨掉的葡萄树逐渐枝繁叶茂，原本板结的土地也变得疏松。最终，这些葡萄树平均每亩增产约10%。
在有“千年药都”之称的安国市，白朮等道地药材的重茬障碍问题长期难以解决。土传病害高发导致药材死苗率高，严重时甚至绝收。使用9912微生物菌肥后，土壤中病原菌被有效抑制，药材根系残留的自毒物质得到分解，从根本上克服了重茬障碍。
近几年，9912生物农药登记防治对象已从最初的黄瓜灰霉病逐步扩展到草莓、人参、三七等根腐病。截至目前，9912生物农药依旧是唯一登记防治草莓根腐病的生物农药。
“目前，9912生物农药和微生物菌肥已经实现作物从拌种、冲施、喷雾、植物营养等方面的立体植保应用方案。”赵学强说，公司将进一步在发酵培养、菌体提取、制剂加工等方面优化工艺，保障菌体活性和稳定性，让9912这株来自海洋的细菌发挥出更大作用。（河北日报记者 马彦铭）
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