这种老药用(了30年,)为啥病菌还没“免疫”?
中国科学报记者 王敏 报道:当水稻叶片上浮现出枯白相间的条斑时,这往往是水稻白叶枯病悄然来袭的警示信号。此种病害的幕后推手,是一种名为水稻黄单胞菌的植物病原细菌。一旦疫情蔓延,轻则可令产量折损两至三成,重则过半收成付诸东流,极端情形下甚至面临绝收的厄运。长期以来,农户们习惯于依赖化学杀菌剂来剿灭病菌、遏制疫情,然而用药年限愈久,病原菌对抗菌药物的耐受性便愈发增强,药效随之逐年式微,迫使农户不得不不断加大剂量,由此陷入无休止的恶性循环。那么,是否存在一种药剂,既能高效压制病情,又能有效阻断病原菌抗性演化的路径?安徽农业大学陈雨教授团队的探索,为这一难题提供了令人瞩目的新解。相关研究成果已于近日刊登于国际学术期刊《公共科学图书馆-病原体》之上。
“隐藏在表象之下的未知机制,必定还有待揭示。”
辛菌胺,这款拥有我国完全自主知识产权的烷基多胺类杀菌剂,自问世以来已在包括水稻、苹果、辣椒、番茄、棉花等多种作物上积累了逾三十年的应用经验。其显著特点在于残留量极低,对人和非靶标生物温和无害,堪称绿色植保领域的一张“老面孔”。
然而,一个长期萦绕在陈雨团队心头的谜团始终挥之不去:诸多常规杀菌剂在连续施用数年之后,病原菌的抗药性往往迅速攀升,进而导致病害防治成效大打折扣;反观辛菌胺,虽然历经田间长期反复使用,却始终鲜见病原菌产生显著高抗性,其防治效果保持着令人称奇的持久稳定性。
早期的研究证据曾表明,辛菌胺能够通过扰乱细菌的能量代谢过程以及破坏其脱氧核糖核酸(DNA)结构来达到直接杀菌的目的。但这套解释,仅能回答它“缘何能杀菌”,却无法阐明它“为何不易诱发抗性”。“其中必有未曾被发现的机理。”陈雨如此断言。
为了追寻这背后的深层真相,陈雨团队选择迎难而上,展开了一场刨根问底的科研攻关。他们以水稻白叶枯病菌为研究模型,综合运用高通量基因筛选、分子生物学检测、遗传操作等一系列尖端技术手段,如同抽丝剥茧般,逐步揭开了辛菌胺之所以具备低抗性特性的神秘面纱。
“双重机制”:直接杀菌与毒力弱化的协同作战
研究团队发现,辛菌胺的功能并不仅限于直接的杀菌作用,它还能精准锁定一个名为RpfG的关键功能蛋白,并对其施加影响。
“RpfG蛋白,实质上充当着细菌群体感应系统的核心调控枢纽。”陈雨阐释道,“用通俗的比喻来讲,细菌之间也存在着类似人类‘对话交流’的沟通方式——它们会释放特定的信号分子,如同发送信息一般。当感受到群体数量达到某一临界阈值时,整个菌群便会采取步调一致的集体行动,协同入侵寄主作物。这种依赖群体密度进行信息交流与行为调控的机制,正是我们所称的群体感应。”
辛菌胺的介入,仿佛直接切断了细菌的通讯网络。当RpfG蛋白的正常功能受到干扰后,细菌群体内部的信息传导链路随即中断,这将直接导致与致病性相关的基因无法顺利表达。其最终结果便是:虽然这些细菌个体依然存活,但其整体致病能力已遭到显著削弱,从而丧失了对寄主植物的有效侵染能力。
这一重大发现,使得辛菌胺的抗菌作用机制图谱变得空前清晰与完整。
研究团队据此指出,辛菌胺所展现的,是一种“直接杀菌”与“弱化毒力”相互交织的双重作用模式。一方面,它凭借对细菌能量代谢系统的扰乱及对DNA稳定性的破坏,从而有效抑制菌体生长;另一方面,它又通过干扰由RpfG调控的群体感应通路,大幅降低细菌攻击作物的能力。这两种作用方式相辅相成,彼此配合,不仅显著强化了病害的综合防控效能,更在很大程度上降低了病原菌经由单一作用途径而演化出稳定抗药性的可能性。
陈雨进一步补充道,尤为精妙之处在于,辛菌胺对群体感应系统的干扰展现出高度的物种专一性。它的作用靶点主要集中在黄单胞菌这一类有害微生物上,而对于农田生态环境中的有益菌群则影响甚微。这便意味着,辛菌胺能够实现对靶标病原菌的“精准打击”,同时尽可能地减少了对土壤微生态平衡的扰动,这无疑更加契合现代绿色植保的发展理念。
展望未来,新一代低抗性绿色农药的开发蓝图已然浮现
就在今年六月于上海举办的第八届国际水稻白叶枯病学术研讨会上,陈雨教授受邀发表了专题演讲,与来自全球各地的同行学者共同分享了这一突破性进展。该研究成果跳出了传统杀菌剂仅聚焦于“直接杀灭”的固有思维定式,创造性地将“病原菌毒力弱化”策略纳入考量范畴,这对于深刻阐释国产农药所具备的低抗性独特优势,具有不可忽视的学术价值与应用指导意义。
陈雨认为,着眼于实际应用维度,这一发现无疑将使辛菌胺的使用策略变得更加科学与精准——在病害初发阶段,可有效利用其“弱化毒力”的特性提前布局、构筑防线;而当病害进入高发爆发期,则能充分发挥其“直接杀菌”的高效作用,实现快速扑灭。同时,以RpfG蛋白作为全新的药物作用靶点,未来极有希望据此开发出一系列新型的低抗性绿色农药产品。
展望下一阶段的研究计划,陈雨团队将着力于在更多作物品种、更广泛的病原菌类型以及多样化的田间环境条件下开展系统性验证试验,旨在推动这些科研成果能够真正落地生根,切实服务于农业生产的第一线。
天地空一体化监测体系(将落地祁连山 补齐区域生态)观测短板
中新网兰州7月31日电(刘利民)甘肃省气象局31日传来消息,祁连山—河西走廊“一体两翼”气候系统综合观测站网工程,日前正式取得国家发展改革委立项核准,并被纳入中国气象局“十五五”建设蓝图。这一项目将构建覆盖天空地的一体化监测体系,着力填补区域气候与生态观测的薄弱环节,为西部地区生态屏障的稳固以及区域经济高质量发展,奠定坚实的气象科技基础。
被誉为我国西部重要生态屏障的祁连山,同时是丝绸之路经济带上一个生态极为敏感的关键地带,其孕育了石羊河、黑河与疏勒河三大内陆水系。由于区域内地形起伏剧烈、生态类型繁复多样,陆气之间的交互作用呈现出显著的空间差异。
该项目立足当地实际情况,统筹规划了大气圈、生物圈以及水圈—冰冻圈三大观测网络,并新增了通量观测、冰川与冻土监测、温室气体浓度观测及生态物候跟踪等先进设备;同时,配套建设祁连山综合观测数据汇集与处理系统,旨在整合多部门现有监测资源,打造一套标准化且可共享的长周期观测数据库。
待观测站网全面投入运行后,祁连山的“山水林田湖草沙冰”各要素将实现多圈层、长时段的动态监控,进而深入揭示区域碳循环与水分循环的演变规律,以及陆气交互作用的内在机制。这些数据将为祁连山生态修复、流域水资源调度、气象灾害防御及气候变化研究等关键领域提供核心信息支撑,有力助推国家“双碳”目标实现与丝绸之路经济带的可持续发展。
总(疲惫、)易感冒?这8个饮食习惯悄悄“吃掉”你的免疫力
频繁感冒、辗转难眠、整日昏沉乏力——这些看似寻常的身体信号,或许正悄悄提醒你:免疫防线已亮起红灯。值得注意的是,日常饮食习惯与人体防御机制之间存在着千丝万缕的联系。想要食补有道、筑牢健康屏障,不妨跟着下面的饮食指南,重新审视一日三餐的细节。
首先,三餐毫无规律、饥饱无常,会在无形中削弱你的免疫机能。人体肠道免疫功能遵循昼夜节律,若进餐时间长期混乱,肠道免疫系统便会无所适从,久而久之可能诱发慢性炎症,免疫力自然随之滑坡。合理安排用餐时间显得尤为关键:早餐可安排在清晨6:30至8:30之间,午餐宜在11:00至13:30进行,晚餐则应尽量赶在晚上19:00前结束。
其次,蛋白质摄入不足也是免疫力的隐形杀手。作为免疫细胞构建的关键原料,蛋白质一旦匮乏,免疫细胞的修复与增殖便会受阻,防御能力大打折扣。对普通成年人而言,每日蛋白质摄入量应维持在60至70克之间,方能满足机体所需。
再者,主食摄入过少,甚至盲目追求低碳或断碳饮食,同样值得警惕。富含碳水化合物的主食是身体能量的主要供给来源,同时还承担着保护蛋白质的重要职责。长期主食不足,脱发、肤质变差、免疫力下降等问题便会接踵而至。建议成年人每日摄入谷类200至300克(其中全谷物应占50至150克),薯类50至100克。不妨用山药、芋头、红薯等薯类替代部分主食,这些食物富含具备免疫活性的黏蛋白,对提升免疫力大有裨益。
高盐、高糖与过量饮酒,则构成对免疫系统的三重打击。盐分摄入过多会扰乱肠道菌群平衡,削弱免疫细胞杀灭细菌的能力,同时减少中性粒细胞的数量,进而波及全身免疫功能。添加糖过量则会使免疫系统功能紊乱,抗感染能力随之下降。而饮酒过度不仅损伤肝脏、消耗大量B族维生素,还会直接导致免疫力衰退。日常饮食中,成人每日盐摄入量不宜超过5克,高血压患者更应控制在2至3克以内;添加糖每日摄入量应控制在50克以下,若能少于25克则更为理想。至于饮酒,最安全的剂量是零,最好滴酒不沾。
饮水不足同样是免疫力的潜在威胁。充足的水分有助于排出体内代谢废物,而当机体处于缺水状态时,免疫功能便会受到抑制。正常成年人每日饮水总量一般推荐在1500至1700毫升,炎热夏季或出汗较多时可适当增加至2000至2500毫升,此量涵盖日常饮用水以及饭、汤、粥、蔬果和饮料中的水分,具体饮用量因人而异。建议少量多次饮用,白开水为最佳选择。
此外,长期偏好生冷食物也会令免疫系统备受困扰。中医理论认为,“凉”易耗伤脾阳,而脾主运化水谷精微,负责将营养物质输送到四肢百骸。若贪凉过多,脾阳受困,四肢与头脑得不到充分濡养,气血亏虚,便会出现头晕、昏沉等不适。
烹饪方式也暗藏玄机。食物煎煮时间过长,营养容易悄然流失。例如烹饪时加水过多、将菜肴煮得过于软烂,便可能导致营养成分大量损耗。长此以往,机体营养供给不足,气血亏虚甚至贫血便随之而来,免疫力同样会降低。同理,挑食、饮食结构不合理或纯素食者,也容易陷入类似困境。
还有一个容易被忽视的习惯——边吃饭边刷手机。进餐时,脾胃需要集中气血来消化食物,若此时目不转睛地盯着屏幕,气血便会分流至眼部,脾胃所需的气血供应不足,消化不良、头脑昏沉等问题便会找上门来。
若以上八种饮食习惯长期存在,身体便会通过多种不适发出预警。一旦以下表现频繁出现,说明免疫力已经受损:伤口愈合缓慢且极易发炎——免疫力较差的人,伤口往往需要较长时间才能愈合,甚至两三天后仍未结痂,并伴随发炎、溃烂等迹象;动不动出虚汗、睡眠质量差——无论天气如何都容易出汗的人,免疫力相对较弱,睡觉时也常因虚汗而辗转难眠;肠胃脆弱、频繁腹泻——肠胃黏膜本属免疫系统的第一道防线,免疫力低下时,病菌便更易趁虚而入;反复生病、恢复周期漫长——感冒、发烧、咽喉不适频繁来袭,且病后久久难以痊愈;长期无精打采、慢性疲劳——免疫系统不够健全时,慢性疲劳感便会挥之不去,整日觉得浑身乏力、疲惫不堪。
那么,如何通过饮食让丢失的免疫力“吃回来”?“彩虹饮食”便是一个行之有效的策略。所谓彩虹饮食,即每日摄入多种色彩的蔬菜水果,帮助人体获取丰富的维生素和植物化学物——那些在植物中活跃且具有保健作用的天然物质。这些成分具有抗炎、抗氧化功效,对提升免疫力颇有助益。具体而言,红色及黄色食物(如西红柿、胡萝卜、玉米等)富含番茄红素、类胡萝卜素和叶黄素,具有抗炎、抗氧化及免疫调节作用;绿色食物(如绿叶菜、青椒、猕猴桃等)富含叶绿素和维生素C,能够抗氧化并维持血管弹性;紫黑色食物(如蓝莓、紫葡萄、紫甘蓝等)则富含花青素和多酚,兼具抗氧化与促进神经发育之效。
根据《中国居民膳食指南(2022)》的建议,平均每天应摄入12种以上的食物,每周则要达到25种以上。在日常膳食中,深绿色、红色、橘红色、紫红色等深色蔬菜的摄入量应占到蔬菜总量的一半以上,这些色彩恰与彩虹饮食的搭配理念相呼应。当然,除了饮食因素之外,保持规律睡眠、坚持合理运动以及维持良好心态,同样有助于让免疫力维持在健康水平。
这种老药用(了30年,)为啥病菌还没“免疫”?中国科学报记者王敏报道:当水稻叶片上浮现出枯白相间的条斑时,这往往是水稻白叶枯病悄然来袭的警示信号。此种病害的幕后推手,是一种名为水稻黄单胞菌的植物病原细菌。一旦疫情蔓延,轻则可令产量折损两至三