油料院士25年缠斗小花生

本文转自：长江日报

和黄曲霉毒素干到底

油料院士25年缠斗小花生

□ 长江日报记者周劼 通讯员张惠雯

黄曲霉毒素是迄今发现毒性最大、致癌力最强的一类真菌毒素，花生易受其污染霉变。1998年，中国农业科学院油料作物研究所时任副研究员李培武下定决心，要攻克黄曲霉毒素检测难题。

25年来，他缠斗小花生，围绕测毒、减毒和花生固氮增产技术三大难题攻关。2019年他当选为中国工程院院士后，战斗仍在继续。

■ 第一关：测毒

研发出国际上灵敏度最高的检测方法

1998年，欧洲把黄曲霉毒素限量标准从原来的20ppb（浓度单位，代表十亿分之一）提升到2ppb。严苛的标准面前，我国原来常用的检测技术难以满足需求，能达到要求的检测设备又严重依赖进口，李培武真切感受到“卡脖子”的滋味。

“花生是大宗油料作物，油料所责无旁贷。”同年，李培武开始挑战黄曲霉毒素快速高灵敏检测方法。

当时我国从花生里检测黄曲霉毒素，主要使用半粒法或薄板层析法，这两种方法效率低、精度差。高效液相色谱仪检测的灵敏度高，但大型仪器设备只能在专业实验室里操作，搬不到田间地头。

李培武探索出一条全新路径：免疫层析检测方法。2012年，李培武团队研发出黄曲霉毒素第一代胶体金检测技术，两年后又研发出荧光检测技术，灵敏度达到0.002ppb，比欧盟标准高了1000倍。“这也是当前国际上灵敏度最高的检测方法。”李培武说，与国外产品相比，这种检测技术成本降低75%，检出率提高50%。

在油料所国家农业检测基准实验室（生物毒素）里，副研究员唐晓倩博士演示荧光检测仪的检测过程：将试纸样品垫放入样品杯中浸润反应5分钟后，插入检测仪器，几秒钟内数据就可以在手机上显现出来，并传至云端，实现全国各个产区黄曲霉毒素含量的实时监控。

2015年，“农产品黄曲霉毒素靶向抗体创制与高灵敏检测技术”荣获国家技术发明奖二等奖。目前这一方法已经成为黄曲霉毒素快速筛查的主流技术。

■ 第二关：减毒

上万种微生物组合中找出花生“益生菌”

黄曲霉毒素被世卫组织列为Ⅰ类天然致癌物、一级致癌物。28.2%的肝癌发病与黄曲霉毒素直接相关。2013年，李培武开始集中精力攻关减毒问题。

黄曲霉毒素污染来自哪里？从2009年到2019年，李培武团队每年对全国花生产区2000多份花生样品进行分析，发现黄曲霉毒素是生产花生的土壤里带来的。

李培武选择了生物防治路径，即从对抗黄曲霉真菌的有益微生物里选择最佳组合，施放到土壤里遏制黄曲霉真菌的生长。

生物防治要了解对手。油料所国家农业检测基准实验室有个（生物毒素）真菌毒素数据库，其负压实验室的冰柜里，收藏着3677株黄曲霉菌产毒株。这是李培武团队20多年翻遍了中国花生主产区，鉴定、分离出的黄曲霉菌产毒株，基本囊括了中国黄曲霉毒素的“家底”。

生物防治还要找到“队友”。李培武团队对土壤、花生根系等进行分离鉴定，找到1667种能够拮抗黄曲霉菌的有益微生物。他们综合研究花生植株之间的互作关系，在1667种有益微生物中不停组配，从上万种配方中找出四五种“最佳拍档”，合力抗毒。直到2017年，他们配好的菌组在培养皿毒素抑制率达到80%以上。

■ 第三关：增产

全国花生示范点平均增产近20%

花生属豆科作物，但在自然状态下其根瘤数量少，固氮效率差，难以满足高质高效绿色生产需求。2019年，李培武提出花生黄曲霉毒素土壤源头阻控与诱导结瘤固氮耦合研究思路，齐头并进两翼包抄，减毒、固氮同时研究。

团队将在培养皿里能有效阻控黄曲霉毒素的菌组拿到花生地里去试去选，既考察黄曲霉毒素抑制情况，也观察根系结瘤情况。历经七八年，他们终于组配出由几种土壤益生菌协同组合而成的微生物菌剂，每亩只需将2至3公斤菌剂与作物底肥（种肥）混合施用即可。

2023年8月至今，李培武及其团队成员不断奔波在全国16省40个花生主产区示范点，验证该技术在大田的实施效果。最新测产数据表明：花生果黄曲霉产毒菌丰度降低60%以上，花生仁黄曲霉毒素污染水平下降了80%；花生根系普遍出现超级结瘤现象，根瘤数及固氮酶活性提高数倍至几十倍。全国花生高、中、低产田及盐碱地4类示范点平均增产19.67%。

15年测毒，10年减毒，攻关减毒问题的同时用四五年研究耦合技术。回首缠斗小花生的25年，李培武说：“科研面向国家需求、农业产业需求之所在，个人的才智才能最好地发挥出来。”