近日，中國農業科學院煙草研究所在微生物天然產物除草劑研究方面取得進展，研究成果發表在《農業與食品化學雜志（Journal of Agricultural and Food Chemistry）》（中科院一區top期刊）上。

雜草對作物的生長和發育構成重大威脅，農業生產中化學除草劑的大量使用往往導致環境污染和雜草抗性，開發新型天然產物除草劑成為新的研究熱點。真菌是天然除草活性化合物的主要生產者，有望從中開發出新型天然產物除草劑。

依托“國家農業環境微生物種質資源庫（山東）”，團隊篩選到一株對多種單子葉和雙子葉雜草具有顯著除草活性的棘孢曲霉TE-65L。從其發酵產物中獲得了5個國際上首次發現、具有自主知識產權的新型山梨素類衍生物（已申請國家發明專利4件，均已公開），通過詳細的光譜、波譜分析和電子圓二色譜計算確定了其化學結構。首次發現山梨素類衍生物對雜草的除草活性，化合物(±)-aspersorbicillin和sohiracillinone分別顯著抑制牛筋草胚芽和胚根的伸長，其活性均強于陽性藥草甘膦。進一步研究表明，山梨素類衍生物能夠誘導木質素生物合成途徑相關基因的表達，導致木質素積累，并引起雜草種子細胞壁增厚，抑制了雜草的生長。該研究擴展了天然產物除草劑的結構類型，拓寬了山梨素類化合物的農業應用途徑。

煙草所和青島農業大學聯合培養碩士研究生黃馨瑢為論文的第一作者，張鵬研究員和趙棟霖副研究員為論文的通訊作者。該研究得到了國家自然科學基金、青島市自然科學基金、中國煙草總公司重大科技項目等的資助。

近年來，煙草所在農業微生物天然產物研究領域不斷取得新突破。近5年來，主持國家自然科學基金7項（面上項目3項，青年基金4項），中國煙草總公司等煙草行業科技項目10余項，成果轉化經費2000余萬元，多個潛力化合物進入了產業化開發階段。2022年和2023年分別獲批“國家農業環境微生物種質資源庫（山東）”和“青島市農業微生物種業技術創新中心”，彰顯了煙草所在農業微生物天然產物研究領域的研究特色。