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云南大学张克勤教授当选中国科学院院士

2021-11-18  


1118日,中国科学院正式公布了2021年院士增选结果,云南大学张克勤教授当选中国科学院生命科学和医学学部院士

张克勤教授在指导学生做实验


张克勤是线虫生防领域的杰出学者。他发掘了一系列重要的线虫生防微生物资源和先导化合物,建成了全球最大的线虫生防微生物资源库,揭示了微生物与线虫互作的分子机制,在此基础上进一步创建了根结线虫高效生物防治技术体系,研发出具有自主知识产权的高效线虫生防产品。这些系统性原创成果引领了我国线虫生物防治学科的发展,为解决线虫防治的世界性难题以及我国农业的绿色发展做出了重大贡献。

作物病原线虫是仅次于真菌的第二大农作物重要病害,全球每年因线虫造成的农业损失高达1700多亿美元。大剂量施用化学农药严重污染土壤,影响食品安全,高毒性化学杀线虫剂因此被禁用或限用,线虫防治成为世界性难题,生物防治受到高度关注。

上世纪80年代,张克勤在一次实验中偶然发现,食用菌中有一类微生物可以吃线虫。“从来都只见过虫吃菌,菌吃虫,这还是第一次见到。”张克勤异常兴奋。张克勤认为,“会吃虫的菌”或许就是线虫生物防治的一个突破口。

这种“会吃虫的菌”首先会分泌出引诱线虫的芳香物质,诱骗线虫吞食。攻入线虫体内后,又释放两种蛋白酶作用于线虫的肠道靶蛋白而杀死线虫。这个细菌侵染线虫先吸引后毒杀的过程被称作“特洛伊木马”机制。以此为基础,张克勤进而研发出高毒力的菌株,制成生物制剂后“消灭”线虫,开辟了线虫生物防治新途径。

与此同时,张克勤带领团队从系统分类学、天然产物化学和化学生物学等多学科对生防微生物资源进行了深入和系统的研究。他从全国分离保存线虫生防微生物10355株。全球共报道捕食线虫真菌211种,他报道4个新属、69个新种,占全球的33%、全国的90%;全球共报道产毒素杀线虫真菌323种,他报道112种,占全球35%。他系统发掘的我国线虫生防微生物资源,建成了全球最大的线虫生防微生物资源库。

作为国际上发现线虫生防微生物新物种和杀线虫新化合物最多的科学家,张克勤发表活性化合物328个,包括新化合物140个,含新骨架26个。从极端环境嗜热真菌中分离、筛选到6个新骨架大环内酯化合物并解析其生物合成途径,其中2个对线虫的毒力与目前应用最广的杀线虫农药阿维菌素相当。相关论文发表后,德国吉森大学教授在评述摘要中将该成果排在了自1988年以来发现的“最具应用前景的杀线虫活性先导化合物”首位。

40年来,张克勤扎根云贵高原,坚持不懈地将积累的丰富资源和不断加深的理论认识应用于解决线虫防治的难题。他研发出的国内首个拥有自主知识产权的线虫生物农药“线虫必克”,实现了产品的规模化生产和应用。

张克勤教授在试验田查看防治根结线虫效果

以自主研发的生防产品为核心,张克勤创建了集成解除土壤抑制作用、启动腐生到致病的转换、调动土著捕食线虫真茵和生防菌剂协同防治根结线虫的技术体系,共研发出4种根结线虫生防新产品。2017年以来,这些产品在云南、贵州、山东、广西等省的蔬菜、柑橘、烟草、中药材等作物上累计应用780多万亩,平均防效达70%,减少化学农药用量80%,新增经济效益32.96亿元,为保障我国农业生产安全做出了重要贡献。

张克勤为人正直、治学严谨、勤恳敬业,学术成就得到国内外同行高度认可。他先后主持国内第一个线虫生防“973”项目和国家高技术产业化项目,受邀为植物病理学领域最高期刊等国际杂志撰写作物病原线虫生物防治的专题综述。同时,当选中国微生物学会副理事长、中国菌物学会副理事长等,三次任国际学术会议主席,多次应邀在国际会议做大会特邀报告。张克勤以第一完成人获国家科技进步二等奖1项、中国发明专利金奖1项、云南省科学技术杰出贡献奖、云南省自然科学特等奖1项、省部级自然科学和科技进步一等奖6项,获何梁何利奖、谈家桢生命科学奖等,获中国授权发明专利62项。以通讯(含共同)或第一作者在PNASNat CommunSci AdvJ Am Chem Soc等刊物发表SCI论文219篇,在中外出版社出版专著4部,为解决线虫生防的世界难题,为农业可持续发展作出了重要贡献。


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