上海辰山植物園 English
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近日，中國科學技術大(dà)學向成斌教授和(hé)上海辰山植物園徐萍副研究員(yuán)受邀在Molecular Plant發表一篇題爲“The Innovative Safe Herbicide Dienediamine Saves Paraquat”的(de)Spotlight點評文章(zhāng)（doi: https://doi.org/10.1016/j.molp.2023.12.001），聚焦一項引人(rén)注目的(de)新型除草(cǎo)劑—雙烯雙胺（Dienediamine）。這(zhè)種除草(cǎo)劑具備與廣爲人(rén)知的(de)百草(cǎo)枯相當的(de)除草(cǎo)效果，同時(shí)在安全性方面表現出極高(gāo)的(de)潛力。
自農業興起以來(lái)，雜(zá)草(cǎo)問題一直令人(rén)頭痛。爲确保作物(wù)生長(cháng)和(hé)産量，人(rén)們花費了(le)大(dà)量時(shí)間和(hé)金錢來(lái)除草(cǎo)。人(rén)工和(hé)化(huà)學除草(cǎo)劑一直是主要的(de)除草(cǎo)方式。在農業領域，除草(cǎo)劑如同農藥和(hé)化(huà)肥一樣，被視爲至關重要的(de)産品。
百草(cǎo)枯（Paraquat）是一種高(gāo)效、快(kuài)速、廣譜、使用(yòng)方便、成本低的(de)除草(cǎo)劑，因此被廣泛使用(yòng)。然而，其毒性問題同樣引人(rén)關注。每年因自殺或誤食百草(cǎo)枯導緻數萬人(rén)死亡，故被戲稱爲“殺人(rén)農藥”。因此，尋找一種安全、高(gāo)效的(de)替代品一直是科研界和(hé)農業産業的(de)迫切需求。
雙烯雙胺新型除草(cǎo)劑是由中國科學院上海有機化(huà)學研究所的(de)湯文軍研究員(yuán)與同濟大(dà)學附屬第十人(rén)民醫院的(de)彭艾教授合作研發，于2023年11月(yuè)2日在線發表研究論文，題爲“Dienediamine: A Safe Herbicide as Paraquat Surrogate”。新型除草(cǎo)劑雙烯雙胺展現出令人(rén)振奮的(de)特性。研究團隊在小鼠和(hé)細胞實驗中證實了(le)其安全無毒的(de)特性，并且顯示出與百草(cǎo)枯相當的(de)優異除草(cǎo)效果。這(zhè)讓人(rén)們看到了(le)一種可(kě)望取代百草(cǎo)枯、并且安全可(kě)靠的(de)綠色農藥的(de)前景。
來(lái)自中國科學技術大(dà)學和(hé)上海辰山植物園的(de)研究者，向成斌教授和(hé)徐萍副研究員(yuán)，對(duì)雙烯雙胺進行了(le)系統解讀。他(tā)們認爲，雙烯雙胺有望成爲新型安全的(de)百草(cǎo)枯替代品，并從生産成本、安全性和(hé)有效性等多(duō)個(gè)方面詳細闡述了(le)這(zhè)一觀點。
值得(de)一提的(de)是，徐萍副研究員(yuán)及其合作者早在2012年就在 The Plant Journal發表了(le)第一個(gè)百草(cǎo)枯轉運蛋白AtPDR11的(de)研究論文，對(duì)百草(cǎo)枯的(de)作用(yòng)機制有著(zhe)深入的(de)研究。向成斌教授團隊發表了(le)多(duō)篇揭示百草(cǎo)枯抗性機制的(de)研究論文，爲該領域做(zuò)出了(le)舉足輕重的(de)貢獻。徐萍和(hé)向成斌合作在2022年的(de)Plant Communications上發表的(de)綜述文章(zhāng)從拟南(nán)芥研究百草(cǎo)枯抗性的(de)機制出發，探討(tǎo)了(le)如何開發抗百草(cǎo)枯的(de)農作物(wù)，爲百草(cǎo)枯抗性機制的(de)研究貢獻了(le)重要内容。
百草(cǎo)枯被視爲少數能夠控制對(duì)草(cǎo)甘膦和(hé)草(cǎo)铵膦産生抗性的(de)雜(zá)草(cǎo)的(de)資源之一，在農業中扮演著(zhe)不可(kě)替代的(de)角色。然而，其毒性使得(de)應用(yòng)受到限制。因此，雙烯雙胺的(de)出現，帶來(lái)了(le)新的(de)替代方案，既保留了(le)百草(cǎo)枯除草(cǎo)劑的(de)優點，又規避了(le)其毒性的(de)缺陷，前景廣闊。
盡管雙烯雙胺的(de)生産過程相對(duì)簡單、成本較低，但仍需依賴百草(cǎo)枯進行生産，這(zhè)在一定程度上存在安全隐患。化(huà)學家們正在努力繞過百草(cǎo)枯直接合成雙烯雙胺，以确保更安全的(de)生産過程。
雖然雙烯雙胺目前顯示出很高(gāo)的(de)安全性，但其對(duì)生态環境和(hé)動物(wù)的(de)長(cháng)期影(yǐng)響仍待深入觀察。不過，這(zhè)一新型除草(cǎo)劑所展現出的(de)潛力和(hé)前景，無疑爲農業領域帶來(lái)了(le)希望和(hé)新的(de)可(kě)能性。
該評論文章(zhāng)進一步強調了(le)安全除草(cǎo)劑的(de)重大(dà)意義，引起科學界和(hé)工業界對(duì)新型、安全除草(cǎo)劑的(de)關注，促進開發更安全、更高(gāo)效的(de)除草(cǎo)劑，促進現代農業發展。
通(tōng)訊作者簡介：
徐萍,上海辰山植物園/中科院分(fēn)子植物(wù)卓越中心辰山中心生物(wù)堿代謝研究組課題組長(cháng)。目前研究方向爲藥用(yòng)植物(wù)天然産物(wù)。研究成果發表在Molecular Plant，PNAS, Nature Communications, Plant Cell, Plant Communications, New Phytologist, The Plant Journal, Journal of Experimental Botany等雜(zá)志上。課題組招聘博士後和(hé)聯合培養研究生，有意者請聯系xuping01@sibs.ac.cn.
向成斌，“長(cháng)江學者”特聘教授，中國科學技術大(dà)學生命科學學院教授，主要從事植物(wù)環境脅迫生物(wù)學。目前研究内容包括植物(wù)耐逆分(fēn)子機制；耐逆基因資源的(de)發掘與應用(yòng)；植物(wù)氮、硫分(fēn)子營養；根系構型對(duì)環境的(de)适應等。
