近期,乡村振兴学院农业资源利用创新团队围绕“菌—酶—机制”技术路线持续深耕,取得系列进展。2026年10月,团队3件发明专利相继获得国家发明专利授权,1篇研究论文发表于微生物学领域国际期刊Frontiers in Microbiology,展现了团队在该领域的自主创新能力。
一、三项发明专利获授权,对菌株与酶资源产权形成保护
1.一种拟除虫菊酯水解酶PytH的突变体、其编码基因及用途,ZL 2026 1 1239494.8,2026年10月30日授权。该专利公开了拟除虫菊酯水解酶PytH的工程化突变体PytH-M5,该突变体携带G30D、G70S和P266T三处氨基酸替换,对氯菊酯、氯氰菊酯等六种常见菊酯类农药的比酶活较野生型提高1.6至2.5倍,可用于土壤和水体中菊酯类农药残留的去除,为农药残留生物修复提供了高效的酶元件。
2.一株芽孢杆菌属菌株AWS-2及其微生物菌剂和应用,ZL 2026 1 1163577.3,2026年10月9日授权。该专利公开了一株广谱抑菌、耐盐促生的芽孢杆菌AWS-2,该菌株对8种重要植物病原真菌均具有显著抑制作用,抑制率为33.74%至75.73%,其中对蔓枯病菌最高达75.73%;可在含10% NaCl的培养基中正常生长,并分泌吲哚-3-乙酸等促生物质。在含盐量0.4%至0.6%的盐渍化土壤中施用30天,黄瓜株高增加28%至35%,根长增加45%至55%,土壤脲酶、过氧化氢酶、蔗糖酶和碱性磷酸酶活性分别提高71.4%、52.7%、68.4%和69.2%。本发明同时提供了液体和固体两类菌剂的制备方法,可应用于植物病害防控、促进作物生长和盐渍化土壤改良。
3.芽孢杆菌属菌株JZ-5及应用,ZL 2026 1 1116264.2,2026年10月16日授权。该专利公开了一株兼具菊酯类农药降解与耐盐促生功能的芽孢杆菌JZ-5,该菌株分离自耕层土壤,可高效降解氯氰菊酯、溴氰菊酯、氰戊菊酯、联苯菊酯等多种常见菊酯类杀虫剂,同时具有极强的耐盐性,适用于盐碱地等盐渍化土壤的修复。发酵试验表明,该菌株48小时吲哚-3-乙酸产量达12.64 mg/L,可有效促进作物根系发育与植株生长,实现降解脱毒、耐盐抗逆、促生增产三重功效。基于该菌株的菌剂生产工艺简单、成本低廉、环境安全性高,适合大面积推广应用。

二、高水平论文持续产出,揭示降解基因的全球传播规律
研究论文“Metabolic gene analysis of newly isolated Pseudochrobactrum sp. BJQ-1 and BJQ-2 reveals global dissemination of the chlorothalonil hydrolytic dehalogenase chd gene”发表于Frontiers in Microbiology(2026, 17: 1965943),作者为Ke Z、Wu Q、Gao M、Wang Q、 Wang L和Yuan C(柯壮为第一作者,袁灿生为共同通讯作者)。该研究从不同采样点分离获得两株百菌清降解菌Pseudochrobactrum sp. BJQ-1和BJQ-2,测序分析发现二者携带的百菌清水解脱氯酶基因chd与多种已知降解菌中的同源基因核苷酸一致性达99.7%以上,但该基因在各菌株中嵌入的移动元件构型各不相同,排除了垂直遗传的可能。结合公共基因组数据库挖掘,研究证实chd降解模块已通过水平基因转移在全球土壤、水体和植物相关微生物中广泛分布,揭示了微生物群落快速获得百菌清降解能力的普遍机制,为降解功能菌资源的定向挖掘提供了理论依据。

上述成果构成了相互衔接的科技创新与应用链条,为下一步农药残留生物修复、农业生产绿色转型、维护人民身体健康以及功能性生物酶肥、酶洗涤剂产业化开发提供了持续积累与转化支撑。
(图/文:柯壮;审核:袁灿生)
