现代快报讯（记者 储希豪）爱吃面食的你，知道吗？要是小麦患上赤霉病，不但会造成减产，而且“元凶”镰刀菌会产生严重威胁人类健康的毒素。不过令人欣喜的是，江苏省农科院的研究团队历经20年，终于拿捏住了小麦镰刀菌毒素的特性，建立起全程管控技术体系。

△生物毒素分析室

从病害防治到毒素研究

小麦赤霉病又称麦穗枯、烂麦头、红麦头，患病后的小麦往往会出现褐色病斑，产生粉红色胶状霉层，直接造成产量减少、品质下降。在我国南北麦区均有发生。

伴随着赤霉病的发生，罪魁祸首“镰刀菌”也在悄悄地产毒。

△镰刀菌标本

“过去主要是关注小麦病害防治，而我们团队成立后开始对镰刀菌毒素的检测和控制进行研究。”江苏省农科院农产品质量安全与营养研究所研究员史建荣告诉记者，以往的防控措施可以挽回60%-70%的产量，但是毒素含量依然超标，因此控病减毒协同作用是个突破口。

破解“发现难”，让毒素原形毕露

△史建荣在田间工作

“镰刀菌毒素看不见摸不着，检测标准物质依赖进口，成本较高。”史建荣感慨，由于存在技术瓶颈，过去只能逐一进行毒素筛查，耗时又费力。

为了尽快明确镰刀菌毒素风险形成机制，研究团队首先从解决“毒素发现难”入手。通过对产毒调控基因靶向改造，创制了8个国产毒素标准物质，打破了国外垄断，为毒素精准识别提供了量值溯源基础。并且创建了多毒素高通量筛查技术，实现33种毒素同步检测。在此基础上，研究人员探寻带毒籽粒的光谱特征与定量关联机制，发明毒素含量等级快检设备，将检测时间缩短至1分钟。

破解“毒素发现难”，为毒素污染监管和发生规律研究提供了核心技术。随后，研究团队连续10年，足迹覆盖我国98%的小麦产区，抽样检测2万份样本，由此建立起30余万条库容的污染数据库，首次揭示了毒素污染风险消长规律。

研究人员通过数据分析得知，花期、收获前期高湿度是污染风险发生的核心诱因。在我国，毒素污染高风险地区是江淮麦区，其中呕吐毒素分布最广、污染最重，赤霉烯酮次之。据了解，呕吐毒素会引起眩晕、发烧、恶心、腹泻等急性中毒症状，严重时会引起出血，影响免疫力和生育力等。作为国际公认的第三类致癌物，各国都严格限制其在食品中的含量。

研究人员还通过监测近40年间产毒镰刀菌种群演变规律，发现3ADON化学型为优势菌群，是江淮麦区高污染形成的根源。

控病减毒协同，让毒素无处可逃

△研究团队

基于毒素污染发生规律，研究团队锁定3ADON化学型产毒菌株为靶标，聚焦控病减毒，筛选出高效抑菌药剂丙硫菌唑、氰烯菌酯、戊唑醇等，研发复合药剂“乐麦宝”，实现减毒75%，用药量减少10%。在泰州姜堰区的试验田里，小麦赤霉病大爆发年份所收获的小麦，经过扬花期打药干预，毒素检出仅为国家标准的十分之一。

同时，研究团队解构了镰刀菌毒素毒性功能位点，研发出针对已经受污染小麦后续处理的降解菌剂，让小麦中呕吐毒素降解产物毒性降低300倍，赤霉烯酮水解脱羧后实现完全无毒。

通过各项关键技术集成，研究团队创新建立了以扬花期控病减毒为核心、产后污染监测与消减相结合的全程管控技术体系，使得江苏小麦毒素污染显著降低，每年减少毒素超标小麦约550万吨。

今年年初，史建荣牵头的“小麦镰刀菌毒素污染风险形成机制及管控关键技术研究与应用”项目，获得2020年度江苏省科学技术一等奖。目前，这项成果在江苏、河南、安徽、北京、山东等省市累计推广4070万亩。史建荣表示，小麦赤霉病的彻底消除仍然是世界性难题，接下来，研究团队将在小麦镰刀菌毒素降解方面继续研究，进一步降低毒素含量，促进农业增产，保障粮食安全。