环境友好型除草剂创制与应用
该成果针对稻麦田多种恶性杂草有效防控药剂缺乏、杂草抗药性机制不明等难题,在生物信息学技术、杂草抗药性分子机制和新型除草剂创制等方面取得系列创新。
揭示了水稻和小麦田主要杂草对常用除草剂的抗药性的分子机制。探明了抗药性机理,构建了植物剪切因子注释、分类及功能分析工具PlantSPEAD,实现了对剪切位点的精准识别;揭示了抗药性种群中Ile-2041-Val突变对炔草酯和精噁唑禾草灵等产生的靶标抗药性分子机制,以及过表达CYP81A68基因和ABCC家族的转运蛋白对五氟磺草胺、氰氟草酯、噁唑酰草胺、草甘膦等产生的非靶标抗药性分子机制。
创制了2个HPPD抑制剂类除草剂三唑磺草酮和环吡氟草酮。通过分子骨架跃迁,筛选出优良的先导化合物;创建了基于内源高表达启动子精准剪切的基因“敲高”策略和除草剂类药性在线评价系统HerbiPAD等技术,采用HerbiPAD等技术将筛选得到的优良先导化合物进行修饰改良,创制出高效安全的稻田除草剂三唑磺草酮和麦田除草剂环吡氟草酮。
构建了新型除草剂为核心的杂草防控技术体系,保障了水稻和小麦田杂草的高效安全防控。三唑磺草酮和环吡氟草酮分别率先实现了HPPD类除草剂防除直播稻田和小麦田禾本科杂草,在全国主产区抗性水平监测的基础上精准推广,实现了抗药性禾本科杂草的有效治理。
成果获国家农药登记6项、中国发明专利授权46件;获得境外农药登记6项、国际发明专利授权133件。在Nature Plants、PNAS等杂志上发表论文18篇。三唑磺草酮和环吡氟草酮对日本看麦娘、千金子和稗草的防治效果达95%以上,用量减少30%以上,近三年在江苏、安徽和湖南等省区累计推广2643.4万亩,经济、社会、生态效益显著。
获得2022年度贵州省十大科技创新成果及2022年度贵州省科技进步一等奖。