来源： 南方农村报 2022-10-12 10:56:08
农药是保障粮食安全的战略性物资，没有农药，农作物每年将减产30%以上。安全、生态友好的农药是保障粮食安全、人民健康和农业可持续发展的根本。
可能带来数十亿美元市场
日前，中国农业科学院植物保护研究所农业基因组研究所杨青教授团队及其合作者研究解析了大豆疫霉菌几丁质合成酶的冷冻电镜结构，首次揭示了几丁质生物合成的完整过程，包括三个步骤：酶与底物结合、新生成的几丁质链延伸、产物释放，并阐明了活性小分子尼克霉素能够抑制几丁质生物合成的机制。
该研究为靶向几丁质合成的绿色农药开发提供了基础性、关键性信息，使得以几丁质合成酶为分子靶标精准开发新型绿色农药成为科学可行的方案，具有重要的理论和应用价值。同时，也被视作农药研究领域的一个里程碑，实现了农药基础研究的突破，照亮了新型绿色农药精准设计的前景，基于此研究，未来可能创制出几十甚至上百种新农药品种，带来数十亿美元的市场。
新型绿色农药是产业所需
农药使用每年为我国减少约1000亿元直接经济损失，但农药毒性和病虫害产生的抗药性使其在使用方面面临严峻挑战，加速研发安全、新作用机制的农药是有效解决途径。
目前，全球广泛使用的杀虫剂中70%的品种只针对5个分子靶标，广泛使用的杀菌剂中60%的品种只针对3个靶标。长期使用针对单一靶标的农药很容易使病虫害产生高的抗药性，最终导致农药无法控制病虫害种群而出现病虫害爆发频发的灾害，这也是全球农业病虫害防控所面临的重大问题。
从上世纪七十年代起，人们就陆续开发了能抑制几丁质合成的活性小分子化合物，这些化合物作为杀菌剂和杀虫剂已经表现出极大的应用和市场前景。然而在过去的50年中，尽管全球各国投入了大量的人力、物力和热情，试图研发出更多种类和更加高效的靶向几丁质合成酶的绿色农药，但始终进展缓慢。
突破几丁质农药发展瓶颈
杨青教授团队此次研究成果为人畜安全的绿色农药创制提供了关键的分子靶标结构信息，为控制病虫害对现有农药的抗药性提供了全新解决方案。
中国工程院院士、华东师范大学校长钱旭红指出，该研究突破了几丁质农药领域一个近50年的发展瓶颈，通过在原子尺度上对几丁质合成酶与底物、产物和抑制剂的结合模式的分析，为人类数十年以来未能实现的生态环境友好农药的梦想提供了实现的舞台：基于几丁质合成酶的结构精准设计绿色农药，几丁质合成机制在病虫害中的保守性使得几丁质合成酶作为绿色农药分子靶标具有重要意义。此研究成果具有里程碑的意义，标志着中国农药研发水平提升到了基础理论原始创新的高度。
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