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热带农林生物灾害绿色防控教育部重点实验室

  

 

 热带农林生物灾害绿色防控教育部重点实验室于2018年8月获教育部批准。实验室主要瞄准热带农林生物灾害预警与防控的战略需求,立足海南,面向热区,围绕热带农林生物灾害,开展热区农林植物重大病虫草害灾变机制、农药减施及生物-化学协同防控技术、绿色防控策略和绿色防控装备等研究。根据国际上相关领域的最新研究进展和趋势,结合海南大学植物保护学科建设的总体目标,在深化和发展传统特色研究的基础上,实验室确立了热带农林生物灾害机制、绿色农药创制及风险评估、热带农林生物灾害预警及绿色防控三个主要研究方向。

 近5年来承担省部级以上项目79项,其中973前期专项1项,国家自然科学基金24项,科研经费2475.25万元,人均年经费15.5万元;获省部级科技进步奖9项。获得国家专利10余件;出版著作12部;制定技术标准和技术规范10项;省部级以上教学科研团队3个。

 目前实验室有研究人员47人,形成了一支以青年骨干为主、老中青结合的热带农林生物灾害绿色防控方面高水平研究队伍,其中科研骨干32人,年龄在56~60岁2人(6.3%),46~55岁11人(34.4%)、36~45岁18人(56.3%)、35岁以下的1人(3.1%)。研究骨干中教授15人,占46.9%,副教授14人,占43.8%,其中具有博士学位21人,占65.6%。 

 实验室成立后,缪卫国教授作为负责人的橡胶树重大病害灾变机制与绿色防控创新团队入选2018年科技部创新人才推进计划-重点领域创新团队,其本人入选为第四批中组部万人计划科技创新领军人才。2人获得海南省领军人才,3人获得海南省拔尖人才,10余人获得海南省其他类高层次人才。颜日辉教授团队在国际知名刊物《Pest Management Science》(I区,2018年)上发布了海南省首例基因编辑昆虫。崔红光教授团队在槟榔黄化现象研究中取得一系列成果,首次报道Potyviridae科下的第11个新病毒属,受到国内外同行的高度关注。相关研究成果在植物病理学专业权威期刊《Phytopathology》和《Archives of Virology》上发表,并受邀在《Annual Review of Virology》发表综述性文章。重点实验室在国际上率先完成了橡胶树白粉菌基因组测序;发现新化合物杆菌霉素DC,受到国内外同行的关注,相关研究成果在杀菌剂研究的专业期刊《Pesticide Biochemistry and Physiology》(Top杂志)上发表,本篇文章成为2018年高被引文章,海南大学植物与动物学科进入全球1%支撑材料中7篇代表文章之一(第一作者靳鹏飞博士,通讯作者缪卫国教授)。缪卫国教授团队、骆炎平教授团队等相继在各类Top杂志上发表10余篇学术成果。 

 

 研究方向:

 热带农林生物灾害绿色防控教育部重点实验室以植物保护海南省特色重点学科为支撑,研究热带农林生物灾害机制、绿色农药创制及风险评估和热带农林生物灾害预警及绿色防控技术。

 1.热带农林生物灾害机制研究

 利用现代分子生物学与细胞生物学等技术,开展橡胶树白粉病、槟榔黄化病、柑桔黄龙病、香蕉枯萎病和椰心叶甲等重要农林有害生物的基因组学、转录组学以及代谢组学等方面的研究,明确其致害机制,摸清其灾变规律。主要包括以下研究内容:

1)橡胶树病虫害灾变机制及灾变规律研究

 针对橡胶树的主要病害白粉病和炭疽病等,开展病害循环调查,分析病原菌初侵染与再侵染循环,掌握病害发生规律;寻找病原菌致病因子,探索相关因子之间的相互作用,明确其致病机理。

2)椰子、槟榔和瓜菜等病虫害灾变机制及灾变规律研究

 针对槟榔黄化病、柑桔黄龙病、椰心叶甲和瓜菜蓟马等主要病虫害开展成灾机制及灾变规律研究,为热带农林重大病虫害灾变监测预警和绿色防控提供技术支撑。

3)热带入侵有害生物灾变机制及灾变规律研究

 针对椰子织蛾、香蕉枯萎病菌和薇甘菊等入侵有害生物,运用分子生物技术深入研究其入侵、传播、扩散机制,种群建立与寄主及环境因子的关系,为防止入侵有害生物的蔓延和开展入侵有害生物绿色防控奠定基础。

 2.绿色农药创制与风险评估研究

 针对热带农林有害生物,开展热带生物源农药的研发与创制工作,运用生物活性跟踪分离和亲合超滤液质联用技术发现具有高活性的农药活性先导,并通过有机合成的手段对其构效关系进行研究以确定关键药效基团,同时对高活性农药候选物的农药残留与安全性等进行风险评估,有助于研发具有自主知识产权、高效低毒低残留的原创绿色农药。主要包括以下研究内容:

1)热带生物源农药活性筛选与农药先导的发现

 从热带微生物发酵液和植物提取物中筛选具有农药活性的生物源农药,运用生物活性跟踪和亲合超滤液质联用的方法分离出高活性的天然农药分子和农药靶酶抑制剂,并通过核磁共振波谱、高分辨质谱和单晶衍射等技术对天然源农药分子进行结构表征。

2)热带生物源农药先导的合成、结构修饰及构效关系研究

 通过农药分子设计策略设计合成天然源农药先导及其类似物,通过研究其构效关系确定关键药效基团。

3)高活性候选农药分子杀虫、杀菌和除草作用机制研究

 运用同位素标记法、波谱法、荧光法和代谢组学等方法研究高活性农药分子的作用机制,期望发现具有新颖作用靶标和作用机制的农药类型。

4)高活性农药田间防效评价

 从特色植物、微生物资源入手,找到高活性农药先导分子,进行分子设计与改造,创制环境友好型农药,研制相应的高效成份及安全剂型,研究配套施药技术,确保其田间防治病虫草害的效果,解决生产中的重大病虫害问题。

5)农药与农产品风险评估

 进行农产品质量安全监测,针对生产中的重要农产品质量安全问题,提出并落实有效的治理技术;同时运用斑马鱼急性毒性测试系统、蜜蜂、家蚕及蚯蚓毒性测试等标准,开展高活性农药分子及其残留对农产品、土壤等生态环境的安全风险评估。

 3.热带农林生物灾害预警及绿色防控研究

 主要研究热带农林生物灾害监测与预警技术、高效安全防控装备和绿色防控技术,研究内容如下:

1)热带农林生物灾害监测与预警技术研究

 根据历年积累的热带农林生物灾害、气象、作物物候等大量数据信息,建立农林生物灾害数学模型,采用人工智能和现代信息技术对热带农林生物灾害的发生危害进行预测预报,指导农民科学防治农林生物灾害,减少用药,降低防治成本,提高防治效果。

2)热带农林生物灾害绿色防控技术研究 

研究热带农林生物灾害规律,挖掘热带农林有害生物的微生物及天敌资源,研发规模繁育技术;研究物理防治、生态防治、遗传工程、施药技术及装备等新技术,控制热带农林生物灾害。在高效低毒低残留农药研发的基础上,降低药物浪费,节省人力物力,提高劳动生产力。以生态区域为单元,以作物为主线,开展绿色防控技术体系的集成创新研究。

 


组织机构:


 

  任:缪卫国 教授

副主任:孙然锋 教授

  书:刘文波 高级实验师 

 

 

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