三峡库区水环境植物病毒传播及其控制关键技术研究与应用

任务来源：

技术领域：水环境与水生态

技术来源：国家自然科学基金

技术简介

通过宏病毒组学的方法对三峡库区水体中的植物病毒进行了全面的调查，发现苜蓿花叶病毒属、马铃薯纺锤块茎类病毒属、马铃薯Y病毒属、马铃薯X病毒属、正番茄斑萎病毒属和烟草花叶病毒属等植物病毒在水体RNA病毒中占有相对较高的丰度。这将可能导致大量的植物病毒随水流传播侵染三峡库区周边的植物，破坏农作物生产和园林景观。因此，急需寻找一种高效、低成本的产品来控制植物病毒所引发的植物病害。以农林废弃生物质为原料，通过活性金属配基的微量掺杂，合成功能性生物质基纳米复合物，用于植物病毒的高效灭活及降解。截止目前，已通过在生物质基碳材料上内嵌微量金属离子的方式实现了对植物上的辣椒轻斑驳病毒（PMMoV）、烟草花叶病毒（TMV）、黄瓜花叶病毒（CMV）等多种植物病毒的高效灭活及降解。并致力于进一步研发生物质基纳米共抑体系（Bio-Nano-S）固定床装置用于污水处理厂排污口处水中相关植物病毒的原位高效清除。

主要性能指标

技术特色

1.用于环境治理的产品应当严格控制其环境暴露的友好性，本成果通过调控生物质碳骨架、化学结构、投料比、pH和反应温度等条件，优化金属离子在碳基材料中的结合位点和成键机制，进而改善金属离子的掺杂水平，保障环境安全性； 2.验证不同金属离子价态配比，实现氧化还原效率最大化。本成果的实施实现了废弃生物质资源化，在保障其作用效果的同时实现了低成本合成。 3.在实际运用中表现为广谱性和持续性作用，不受病毒生物学变异的影响。

推广情况

该成果已成功在中科院重庆绿色智能技术研究院实验基地进行应用，能对植株上的多种植物病毒进行消减灭杀，去除率高达80-95%；已在重庆市壁山苗圃基地开展了小规模的示范应用，将被推荐在三峡水库岸带景观生态修复示范点、重庆市多个农业种植基地、重庆市主城区部分污水处理厂排污口水域开展集中示范应用。本成果——生物质基抗植物病毒剂对植物病毒的消减具有广普性，副作用小，对环境无污染，喷施后植物叶片可恢复原状，防治效果较好。因此，本项目成果对因农村水利设施的应用及灌溉、污水排放、地表径流等导致的农林植物病毒的消减具有广泛的应用前景。

典型案例

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负责人：陈明

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中国科学院重庆绿色智能技术研究院

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