王彥輝:致力于農藥減量增效,為農業提質保駕護航
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  • 2021年01月14日 16時19分43秒
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廣西農業科學院首屆青年拔尖人才系列報道之二十四

王彥輝:致力于農藥減量增效,為農業提質保駕護航

2012年6月,王彥輝從湖南農業大學農藥學專業畢業,獲農學博士學位,隨后進入廣西農科院植物保護研究所農藥與雜草研究室工作,主要從事雜草抗藥性與防控技術研究。

“工作后需要經常下鄉下田,跟著老一輩雜草防控專家學習,了解到廣西農作物雜草發生情況和發生規律,發現廣西的氣候條件很適合雜草生長,一年四季都有雜草發生,危害很嚴重。在與農民和農藥企業交流過程中發現農民常抱怨除草劑效果差,但農藥企業家卻說自己的除草劑沒有問題?!蓖鯊┹x說。

通過與老一輩專家交流,王彥輝意識到,由于農村勞動力減少,為了有效控制雜草發生使用除草劑是一種高效的手段。由于用藥次數多,用藥劑量過高,造成雜草抗藥性迅速發生,從而導致除草劑的防效下降。根據生產實際產生的問題,王彥輝快速確定了自己的研究方向——雜草抗藥性和防控技術研究。

雜草抗藥性研究首先要明確什么雜草對什么除草劑產生了抗性,這就面臨雜草種子的收集和抗藥性的測定。王彥輝坦言,這項工作最基礎,同時工作量也非常大。

廣西甘蔗種植面積全國第一,是名副其實的“糖都”。然而甘蔗田除草劑品種單一,有的使用時間超過20年。為了摸清廣西甘蔗田主要雜草對主要除草劑的抗性水平,每年的6-10月份廣西最熱的天氣時都要去收集雜草種子。王彥輝采集了13個市甘蔗區等87個地點209個馬唐種群、168個光頭稗種群和135個牛筋草種群。他采用盆栽法測定并分析了廣西甘蔗產區禾本科對莠去津的抗性水平,明確了抗性種群的分布和危害,同時測定對其他光系統Ⅱ抑制劑(莠滅凈、敵草隆、環嗪酮)、乙草胺和草甘膦等交互抗性。在調查過程中他還發現,甘蔗田馬唐明顯對常用光系統II除草劑(莠去津、莠滅凈和敵草?。┊a生抗性,因此想到以馬唐為研究對象深入開展對莠去津抗性機制。2013年,他獲得了第一個甘蔗田雜草抗藥性的國家自然科學基金資助,這讓他更有信心把這項研究做下去。

使用現代分析方法和分子生物學手段研究馬唐對莠去津的抗性機制,王彥輝發現馬唐對莠去津的抗性并不是除草劑的靶標位點突變引起的,而主要原因是馬唐快速代謝除草劑莠去津導致除草活性降低,初步明確雜草對光系統Ⅱ抑制劑的抗性機制。此外,他還發現牛筋草對草甘膦抗性機制主要是草甘膦在牛筋草中的靶標位點T-102-I、P-106-S、P-106-A產生了突變,從而引起草甘膦不能有效殺死牛筋草,這些發現為指導農民合理使用除草劑和抗性治理提供了有利的科學依據。

在田間試驗過程中,王彥輝發現并成功分離一株能有效防控甘蔗田惡性雜草紅花醡漿草的生防菌,采用溶劑對菌的發酵產物進行提取發現其代謝產物能很好抑制雜草的生長。為了尋找新型的除草劑,王彥輝團隊對發酵產物進行分離純化并對除草劑活性和機制進行研究。針對這項研究,2017年王彥輝再次獲得國家自然科學基金資助。這些代謝產物可以為開發新型除草劑提供先導化合物,在該基金的資助下,王彥輝團隊分離和鑒定出多個化合物。

為了進一步提升個人的研究水平和提高對外交流能力,2018年王彥輝申請獲得國家留學基金委資助赴澳大利亞西澳大學雜草抗性研究所進行學習和交流,繼續開展雜草抗藥性和抗性治理工作。這給了他一個與世界一流雜草抗性專家澳大利亞兩院院士Stephen Powles和余勤教授深入學習的好機會。澳大利亞除草劑抗藥性研究所是專業從事雜草抗性調查檢測、抗性機理和防控技術應用和推廣的科研機構。通過學習和交流,王彥輝發現西澳洲主要以種植小麥和油菜為主,當地農場主非常重視除草劑的使用和雜草抗性的發展,主動提供疑似抗性的雜草種子給該研究機構進行檢測和研究。該研究機構將抗性水平和抗性機制進行檢測和研究,將結果反饋給農場主并提供除草劑使用指導。通過學習,他希望能將國外一些先進的理念和管理方式應用到廣西雜草治理,為農藥減量使用和廣西農業生產提供科技服務。

經過多年的針對性研究工作,王彥輝在雜草抗藥性和防控上取得了一系列成就,除了先后主持國家自然科學基金2項、廣西自然科學基金2項、院青年拔尖人才項目和廣西作物病蟲害生物重點實驗室項目外,他還積極參加多項國家重點研發項目、國家自然科學基金和公益性(農業)行業科研專項等項目10余項。先后發表多篇研究論文;申請國家發明專利5件,獲授權國家發明專利3件,申請并授權實用新型專利1件。因科研業績突出,王彥輝順利評上了副研究員,成為植保所農藥與雜草室副主任,兼廣西大學、長江大學和湖南人文科技學院等高校的研究生導師、國家自然科學基金通訊評審專家、中國植物保護學會青年工作委員會委員和中國植物保護學會植物化感專業委員會委員。

在科研過程中,王彥輝一直思考如何將自己的科學研究成果更好應用于現代農業并指導農業生產。他明確說道:“如何讓農民快速識別雜草產生了抗藥性,對哪些除草劑產生了抗性,這樣能讓農民更好對草下藥和精準施藥,提高除草劑的利用率,同時使用不同的方式進行雜草防控,進而延緩除草劑抗性的發生和發展,從而達到除草劑減量使用,為農業提質增效保駕護航,這將是我今后的研究方向和奮斗目標?!?/p>


王彥輝在實驗室進行除草劑含量檢測


王彥輝在田間收集雜草種子

院辦公室  薛臣藝供稿/王彥輝供圖  楊景峰審核

責任編輯:薛臣藝

 

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