成果名称：土壤农药污染微生物修复技术的研究与应用
申请单位：南京农业大学
成果编号：鉴字[教TP2006]第008号
鉴定日期：2006.7.10
学科：生物、农林牧渔
成果简介：
课题来源与背景 国家863、科技攻关和成果转化等项目，针对我国土壤农药污染严重、下茬作物受到药害、人们身体健康受到威胁、生态环境遭到破坏等情况，研制开发了土壤农药污染微生物修复技术。
技术原理及性能指标 本项目针对土壤环境中化学农药污染严重这一情况，筛选高效安全农药降解菌株，建立农药微生物降解菌种质资源库，研究菌株的生物学特性，进一步将菌株通过大规模发酵制成菌剂，研究菌剂的保存及保藏条件、质量标准与防伪，菌剂在各种受农药污染土壤中的应用操作规程，利用微生物所产生的降解酶类，应用于受污染的土壤环境的生物强化修复，最终降解农药为无害的小分子化合物、CO2和H2O，形成一套完整的以消除土壤中农药污染为目的的清洁生产新工艺。项目筛选了500多株高效降解菌株，建立了国内最大的菌种资源库，进行了农药降解关键基因的克隆、表达与基因工程菌的构建，开展了一系列农药代谢途径和降解菌的分子生态学研究，研究了降解菌株的生物学特性与各项发酵参数，研制了农药残留微生物修复菌剂，建立了田间应用的操作规程。克隆到新的mpd水解酶基因1个，构建工程菌株6株，在国内外发表学术论文80多篇，获得授权专利4项（国家优秀专利1项）。项目已进入规模化、产业化和生产应用阶段，技术产品获得国家级重点新产品1项、农业部肥料临时登记证1项，并制定出1项菌剂标准与操作示范规程，在受农药污染土壤和农作物上进行生物修复，面积达300万亩以上，创造经济效益5亿元以上，获得无公害、绿色农产品品牌7个，社会和生态效益显著，具有广泛的应用推广前景。
技术的创造性与先进性 分离到高效农药残留降解菌株达500多株，建立起国内最大菌种库，申请了15项专利，获得授权4项。克隆到三唑磷水解酶基因tpd、水解酶opd、β－六六六的脱氯酶基因linB2。构建多株多功能基因工程降解菌，构建成功甲基对硫磷水解酶在芽孢杆菌中的高效分泌表达，表达量为54mg/L，酶活提高28倍；首次利用大肠杆菌的毒素蛋白基因mazF作为反向筛选标记，在方法上有较大创新（Nucleic Acids Research, 2006. IF 7.2）。建立了田间应用操作规程和菌剂生产行业标准，推广应用面积在300万亩以上，产生经济效益5亿余元，投入产出比在1：5以上，经查新，在国内外尚属首次，并获得国家级重点新产品、农业部肥料临时登记证。
技术的成熟度，适用范围和安全性 已经实现产业化应用，可以广泛应用于受农药污染土壤的生物修复，可以消除土壤中六六六、DDT和呋喃丹等农药残留，提供清洁农业生产环境；消除土壤中的残留长效除草剂，解除对下茬作物的抑制；消除农作物生产环境中菊酯、有机磷等农药造成的污染，生产绿色农产品。土壤农药污染的微生物修复技术可以有效地消除土壤环境中的农药污染，改善土壤质量，恢复土壤生物多样性，保护环境，为有机农产品的生产提供清洁土壤环境。该技术高效、安全、可靠。
应用情况及存在的问题 建议进一步加大推广应用力度，降低生产成本。
历年获奖情况 国家科技进步二等奖（2005年），农业部农牧渔业丰收三等奖（2004年）
