项目负责人

何 祯 祥

南京大学生命科学学院副教授，硕士生导师

研究方向：植物源生物农药研发、木本油料和香料植物研发、耐盐植物和耐盐蔬菜研发

联系方式：zxhe@nju.edu.cn

项目概况

　　近20年来，人类的癌症，肝病，心血管病等发病率剧增，研究结果表明它与化学农药的长期使用有着密不可分的关系。化学农药残留对食品质量安全造成直接的影响，我国受农药污染的耕地质量不断下降。全世界每年大约有300万农药中毒者，在我国达数万至10万人。世界各国对生产和使用化学农药逐步加以限制，研发和推广应用安全性高的生物农药正日益蓬勃发展。

　　中国是世界上最早利用植物源农药的国家。早在公元前7世纪，中国人就用莽草、嘉草灭杀害虫。我国作为农药的植物主要集中于楝科、菊科、豆科、卫矛科和大戟科等三十多科，其中以楝科、豆科和卫矛科的植物被认为最具有开发利用价值。我国在直接利用植物杀虫剂方面也取得了较大的进展，已成功研制出各种乳剂和水剂。20世纪90年代以来，国外科研人员分别对数种姜科、苦木科、天南星科、樟科植物进行了杀虫作用评价。此外，韩国、日本、尼日利亚、意大利、瑞典、芬兰、英国等国也在研究天然药用植物性杀虫剂。

　　在众多天然植物杀虫剂中，令人瞩目的就是印楝素。它几乎达到了作为理想农药所要求的全部标准: 广谱、对天敌干扰少、无明显的脊椎动物毒性或植物药性、环境中降解迅速、地区性资源丰富、可再生，是一种比较完美的杀虫剂。印楝素是从印楝植物中提取的，印楝分布于南亚、东南亚及其它热带地区，在我国没有自然分布。国外已成功开发出了许多印楝制剂。虽然我国的印楝研究和开发相对较晚，但经过近30年的积累，在理论和应用研究方面已取得了一定的成果，以印楝素乳油为代表的商品化印楝制剂更在农业生产中发挥了重要的作用，印楝及其制品已由实验室研究逐步走向产业化。

中国印楝素生物农药的原料几乎全部进口

　　由于印楝药效成分主要在果实中，但是印楝不耐寒，主要在热带地区才能种植，在我国能够种植的地区十分有限。国内生物农药生产商所用的印楝素原料几乎全部从国外进口。这不仅在原料数量上受供应商的控制，而且制约了生产成本，因此难以大面积推广现状，限制了以印楝素为主要原料的植物源生物农药的推广和应用。针对这一问题，科研团队采用毛状根培养技术，经过3年多的攻关，首次在国内成功建立了印楝毛状根细胞工程培养新技术，为大规模工厂化生产印楝素提供了技术储备。

关键技术

　　1982年Chilton报道在发根农杆菌侵染植物的过程中，在感染部位上或附近能产生大量副产物——毛状根，由此拉开毛状根研究的序幕。毛状根以其遗传稳定性以及次生代谢产物的稳定性，受到越来越多的学者的关注，已经成为一种基因工程和细胞工程相结合的新技术，主要是通过将发根农杆菌中Ri质粒含有的T-DNA整合到植物细胞的DNA上，诱导植物细胞产生毛状根。目前，它已广泛应用于植物基因工程、植物次生代谢产物生产、植物品种改良和植物栽培等领域。但是相对于草本植物，木本植物的毛状根诱导要困难的多，江苏省科技查新咨询中心通过文献检索未见印楝毛状根诱导方法的报道。科研团队研发的印楝毛状根诱导方法已申请国家发明专利（专利申请号：201711033506.2）。

应用领域和市场前景

　　印楝毛状根诱导技术主要用于植物源生物农药印楝素的大规模细胞工程培养。印楝素不仅可以作为安全、环保、高效的植物源生物农药，而且还有其他广泛的应用如婴幼儿环保蚊香、多功能复合肥、宠物保养剂、抗癌药物等，市场前景广阔。