该技术市场化应用是南海海洋所海洋药物“研用”结合的首次重要实践

湾区时讯 近期，中国科学院南海海洋研究所携手南方海洋科学与工程广东省实验室（广州）与中国农业科学研究院深圳基因组研究所、大连理工大学合作开发的专利技术“深海放线菌11791在制备防治农牧业鳞翅目害虫药物中的应用”（ZL 202111348237.5）及 “双吲哚吡咯类化合物的应用”（ZL 202110493094.0）成功向河北中保绿农作物科技有限公司进行了实施许可。专利第一完成单位为中国科学院南海海洋研究所，该所中科院热带海洋生物资源与生态重点实验室（LMB）、广东省海洋药物重点实验室副研究员宋永相为第一完成人，研究员鞠建华、研究员李洁为共同完成人。副研究员宋永相为该专利关键性论文Lynamicin B is a Potential Pesticide by Acting as a Lepidoptera-Exclusive Chitinase Inhibitor, J. Agric. Food. Chem. 2021, 69(47), 14086-14091的共同通讯作者。 

鳞翅目害虫做为农牧业生产中的常见害虫，具有寄主范围广、繁殖快、危害重、抗药性强及长距离迁飞能力等特性，每年对农牧业造成巨大经济损失。加强鳞翅目害虫的防治，不仅可以提高农牧作物的产量和质量，还能起到保护作物健康生长，助力国家“碳中和”目标实现的效果。

根据研究显示，深海放线菌（Streptomyces sp. SCSIO 11791）的发酵制剂对鳞翅目害虫小菜蛾等具有良好杀灭效果，可用于该类害虫引起的农作物的病虫害防治；该菌所产双吲哚吡咯类活性化合物对鳞翅目害虫的几丁质酶OfChi‑h的抑制效果显著。进一步对鳞翅目害虫的抗虫效果显示其对农业害虫粘虫、亚洲玉米螟和草地贪夜蛾有很好的防治活性，当活性化合物浓度为2.5 mM时，粘虫、亚洲玉米螟和草地贪夜蛾生长速度减慢，体型瘦小；在浓度为10 mM时，可以使粘虫、亚洲玉米螟和草地贪夜蛾4-8天全部死亡；而将该活性化合物以不同形式最大浓度喂养鳞翅目害虫的天敌赤眼蜂（益虫）时，对其都没有毒性（如下图1）。显示出该类活性化合物在防治鳞翅目害虫方面的专一性以及良好的绿色环保应用前景（J. Agric. Food. Chem. 2021, 69(47),14086-14091.）。

图1. 活性次级代谢产物lynamycin B对粘虫、玉米螟和草地夜贪蛾的防治效果

A：不同浓度下lynamycin B的致死率；B：通过不同方式喂养10 mM的lynamycin B后，益虫赤眼蜂的生存率；C：喂养不同浓度的lynamycin B后，对相应鳞翅目害虫的防治效果。

该技术市场化应用，是南海海洋研究所海洋药物“研用”结合的首次重要实践。海洋微生物不仅是重要的药物资源，也是新型微生物制剂的源泉。海洋微生物活性物质在农牧业抗虫、护绿中的成功应用，将不仅提高农牧业产品的产量和质量，还将提升农牧业“碳汇”系统的能力，为国家“碳中和”目标的早日实现贡献力量。

该项科研成果得到了广东省本土创新创业团队项目（2019BT02Y262）、南方海洋科学与工程广东省实验室（广州）人才团队引进重大专项（GML2019ZD0406）、国家基金面上项目（41676151）、海南省重大科技计划项目（ZDKJ202018）等的支持。

论文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jafc.1c05385

通讯员/孙妮 王沐众 徐晓璐

责任编辑/刘秀