作為農業科技創新的重要推動者,華中農業大學在憑借深厚的科研底蘊與持之以恒的創新精神,在真菌、微生物等領域不斷開拓進取,取得了一系列令人矚目的成果。
科研創新與技術攻關
一直以來,華中農業大學在真菌研究領域具有深厚的歷史積淀和顯著的科研優勢。華中農業大學應用真菌學科以高水平研究服務產業高質量發展作為自身的使命擔當!在過去40多年里,應用真菌學科涌現出了以楊新美、羅信昌、呂作舟、邊銀丙、肖揚為代表的一批食用菌研究領域的知名專家教授;香菇分子遺傳及輔助育種研究居于國際領先水平,鑒定了全球90%以上的調控香菇重要性狀的遺傳位點,提出了東北地區可能是我國現代香菇栽培菌株的起源中心;成功選育出 “7925”“7917” 等多個優良香菇品種,研發的 “催蕾技術” 更是讓段木香菇產量實現了十倍的飛躍,這些成果迅速在全國范圍內推廣,為香菇產業發展注入了強大動力。
步入袋料栽培時代,面對菌棒燒菌爛棒率高這一棘手難題,華中農業大學團隊深入鉆研,經過不懈努力,成功揭示了爛棒與養菌溫度、通氣狀況、培養料狀況、病毒感染、雜菌污染、補水方式等多種因素的關聯。通過持續攻關,團隊將隨縣香菇爛棒率穩定控制在 5% 以下。與此同時,團隊積極開展分子育種技術研究,顯著提高了菌株耐熱性,不僅降低了爛棒率,還使香菇出菇時間自然延長 20 天以上,實實在在地提升了菇農的收益。如今,邊銀丙、肖揚教授團隊緊跟科技發展潮流,積極探索將 AI 技術引入香菇育種和栽培領域,致力于推動產業向智能化、高效化方向邁進。
姜道宏教授團隊發現植物通過積累脯氨酸抑制病原真菌(如核盤菌)的非我識別反應,促進真菌病毒在不親和菌株間的水平傳播,從而削弱真菌致病力。基于此,團隊提出利用外源脯氨酸輔助真菌病毒傳播的綠色防控策略,田間試驗顯示油菜菌核病發病率顯著降低,產量提升11%以上。該研究為真菌病害防控提供了新思路。陳小林課題組系統總結了糖基化修飾(如N-糖基化、O-糖基化和GPI錨定)在植物病原真菌致病過程中的作用,揭示了其調控真菌附著胞形成、效應蛋白分泌及免疫逃逸的分子機制。例如,O-糖基化修飾的mucin蛋白Msb2可激活MAPK信號通路促進宿主穿透。這些發現為開發新型殺菌劑提供了潛在靶標。周志鵬團隊發現tRNA-m1A甲基化通過支持麥角固醇生物合成調控稻瘟菌的侵染能力,深化了對真菌致病分子機制的理解。
韓文元教授(右二)團隊進行實驗(圖源:極目新聞)
微生物領域上,陳華癸對水旱兩作稻田的微生物區系、營養物質的生物循環進行了開拓性的研究。他還首次揭示了紫云英根瘤菌是一個獨立的互接種族,對紫云英根瘤菌的生產和大面積推廣應用起了開創的作用。韓文元教授團隊揭示了細菌利用堿基修飾核苷酸作為第二信使的抗噬菌體免疫系統——“孔明系統”。該系統通過劫持噬菌體的脫氧核苷酸激酶(DNK),將普通核苷酸轉化為dITP信號分子,觸發細菌免疫反應,導致噬菌體因NAD?耗盡而無法復制。這一發現突破了傳統環狀核苷酸信號通路的理論框架,為非典型核苷酸信號傳導研究開辟了新方向,并具有遺傳代謝病診斷和抗癌藥物監測的潛在應用價值。
技術落地,激活區域經濟
華中農業大學專家團隊創新提出 “集中制棒,分散出菇” 的生產組織方式,這一創新模式在隨縣得到廣泛應用。如今,當地眾多香菇種植合作社和農業產業化龍頭企業紛紛引入機械化自動化制袋技術,實現了拌料、裝袋、扎口、滅菌、點種等環節的機械化作業,日均制棒能力可達數萬棒。以湖北長久菌業有限公司為例,機械化生產極大地簡化了香菇種植流程,菇農只需購買菌棒回家,就能輕松進行出菇生產,真正做到了 “輕松種菇”,生產效率大幅提高,勞動強度顯著降低。
圖片邊銀丙教授(中)在湖北長久菌業有限公司指導香菇生產 (圖源:長江日報)
呂作舟教授(中)和菇農在一起(圖源:長江日報)
肖揚教授前往羊肚菌基地考察
針對羊肚菌栽培中因春季環境條件劇變導致減產或絕產的問題,團隊研發出 “一網兩棚三膜” 高產穩產設施栽培技術。在宜昌遠安縣茅坪場鎮,菌香苑食用菌專業合作社采用該技術后,羊肚菌長勢良好,預計畝產可達 800 斤左右,按均價 70 元計算,每畝地凈利潤可達 4 萬元,為當地羊肚菌產業的穩定發展提供了有力保障。在大球蓋菇栽培方面,團隊通過安排研究生蹲點研究,開發出大球蓋菇 — 水稻周年栽培技術,該技術在襄陽、宜昌、仙桃等地示范和推廣后,有效實現了土地資源的高效利用,推動了農業可持續發展。
姜道宏團隊將植物疫苗研究成果,開發成3種微生物菌劑:“綠油寶”(用于油菜)、“綠稻寶”(用于水稻)、“綠麥寶”(用于小麥)。利用它拌種,可實現播種和防病一體化,促進作物健康生長。團隊已聯合襄陽郭氏阜豐糧油科技有限公司、湖北豐沃農業科技有限公司等糧油企業進行了大田試驗示范,使用了“植物疫苗”的水稻(兆優5455)畝產達到779.85公斤,平均增產14.85%,穗數增加7.79%,千粒重增加3.87%。
豐收(圖源:華中農業大學)
豆科綠肥根瘤菌固氮的試驗研究和推廣應用措施既降低了綠肥種植成本,又提高了肥效,有效促進了南方雙季稻發展,為提高水稻產量和農業可持續發展作出了重要貢獻。
產業合作與推廣方面
華中農業大學不僅在技術研發上成果豐碩,在產業合作與推廣方面也成績斐然。學校與各地龍頭企業緊密合作,在隨州、十堰、荊門、鐘祥、宜昌等香菇主產區建立產業技術核心示范基地。在襄陽,與當地企業共同建立大球蓋菇栽培基地,展示稻菇周年栽培、林下栽培、大棚設施栽培等多種創新栽培模式,通過一系列優化措施,大幅提高了優質菇的種植比例,增加了菇農收益。在宜昌遠安,與當地政府、企業攜手,針對當地食用菌產業發展現狀及問題,提出包括制定科學規劃、培育專業人才、更新設備設施、選育優良品種、完善產業鏈條等在內的全方位建議,助力遠安縣食用菌產業轉型升級。
遠安縣一家食用菌企業的設施化菇棚(圖源:華中農業大學)
為推動食用菌產業鏈升級,華中農業大學積極參與行業標準制定,參與修訂《香菇菌種》國家標準,為行業規范化發展貢獻力量。同時,聯合企業開發并集成食用菌保鮮和精深加工技術,提升了食用菌加工產品附加值。2023 年,學校依托湖北長久菌業有限公司建立了食用菌 “科技小院”,團隊長期派駐研究生開展研發工作,在設施高效栽培技術、優質高抗品種選育、病害綜合防控等方面展開合作。
依托農業微生物資源發掘與利用全國重點實驗室和湖北洪山實驗室,華中農業大學與湖北長久菌業等企業共建院士專家工作站,聯合開展食用菌品種選育(如“久香秋7”)和病害防控技術研發,累計育成新品種20余個。
人才培養方面
40 余年來,華中農業大學應用真菌研究所培養了約 300 余名碩士、博士,為湖北乃至全國食用菌產業培訓各類核心專業人才近 20000 人。學校通過 “產教融合共同體” 構建多層次人才培養體系,2023 年,由華中農大與隨州職院聯合牽頭,聯合 60 余家單位成立全國食用菌行業產教融合共同體,采用 “訂單式” 培養模式,定制企業需求的專業課程,并計劃建設 5 - 6 個示范性實訓基地。此外,學校與隨州職業技術學院共建的隨州香菇學院,作為全國首家培養食用菌領域專業化高級技能人才的產業學院,采用現代學徒制、產教融合、校企共育的人才培養模式,為食用菌產業可持續發展注入新活力。
邊銀丙與隨州香菇學院實習學子交流(圖源:華中農業大學)
如今,在真菌和微生物等研究領域持續深耕的華中農業大學,又將迎來一場學術盛宴。第三屆中國菌物學青年科學家前沿論壇將于 2025 年 4 月 11 - 13 日在華中農業大學盛大舉行。
本次會議報告實行推薦制,報告候選人由中國菌物學領域兩院院士、中國菌物學會主要負責人和各專業委員會主任推薦,范圍為從事菌物學前沿領域研究的優秀中青年專家(1981 年 1 月 1 日后出生),包括優秀博士后和在讀博士生。相信此次論壇將匯聚眾多青年才俊的智慧,碰撞出創新的火花,在交流中推動我國菌物學事業邁向新的高度,也期待華中農業大學在這場盛會中,進一步發揮自身優勢,為菌物學發展貢獻更多力量。