省部级
 

广东省菌种保藏与应用重点实验室于1987年立项建设,以广东省科学院微生物研究所为依托单位。实验室总体定位于应用基础研究,以华南地区为主要研究区域,面向国际微生物学科发展前沿,以微生物资源的发掘、保藏与应用为主线,围绕热带亚热带微生物资源多样性与利用、环境微生物与区域生态安全、有害微生物监测与防控等主要研究方向存在的关键科技问题,开展高水平的原创性和地区特色研究。以期将实验室打造成为具有华南地区优势和特色的引领性创新单元、微生物种质资源分类和保藏基地、现代微生物学领域中的科技创新基地、微生物学领域中可转化型成果的源泉基地、推动国内外合作开展微生物学研发的实验基地、高层次微生物学人才的培养基地以及支撑我国相关生物产业、优化升级的技术保障基地。

近年来,实验室围绕主要研究方向取得的重大研究进展介绍如下:

一、热带亚热带微生物资源与利用

持续推进大型真菌的系统分类研究,合作完成中国首部系统描述我国菌物资源的权威巨著《中国大型菌物资源图鉴》,丰富和完善了我国战略性真菌资源的科学支撑,为未来研究提供了系统参考。该著作由实验室副主任、真菌资源学术带头人李泰辉研究员作为第二作者共同编写,记载了中国大型菌物资源509属1819种,是我国记载大型菌物种类最多、最系统的图鉴专著,代表了我国目前对大型菌物资源的认识水平。该著作的全面性和系统性在世界范围内也属罕见,是国际菌物学研究的重要文献。

实验室研究团队针对本土优势功能菌株资源匮乏、功能活性分子机制不清、高性能产品匮乏、应用技术落后等问题,分离筛选本土农业微生物功能菌株1.8万余株,建成华南最大、国际知名的农业微生物战略资源库;选育了一批高性能菌株,开发出新型多功能肥料等高性能产品10个;提供菌种服务3万多株次、技术服务1.5万余次;有机肥等产品累计推广面积300多万亩,减少化肥使用30%~50%。近3年取得经济效益110.9亿元,发表论文89篇,授权专利15件,1项成果鉴定为国际先进,有效支撑了化肥、农药减施和养殖全面禁抗。“农业微生物资源高效利用技术及产业化”获2020年广东省科技进步奖一等奖。

二、环境微生物与区域生态安全

环境微生物生理生态学研究攻克毒害性污染治理技术难点问题,满足了区域发展的战略需求,为未来环境微生物污染治理提供了系统的技术支撑,为净化生态环境中的毒害性有机污染物做出突出贡献。 水体沉积物中有毒有机物的微生物原位降解关键技术20181月经中国工程院院士曲久辉、杨志峰、吴丰昌以及多位环保领域知名专家组成的鉴定委员会鉴定,整体达到国际先进水平。该成果结合微生物代谢网络调控理论前沿探索和水体有机污染微生物治理技术原始创新,经过16年的系统科技攻关,构建了华南地区首个毒害性有机污染物降解功能菌种库及其功能基因信息库,创建了生物信息引导的微生物降解脱毒代谢网络精准调控、基于厌氧呼吸调控的土著功能微生物原位激活及碳氮硫循环协同驱动的多功能强化治理等先进技术,在微生物强化治理水体沉积物有机污染方面取得系列重要成果。

此外,实验室团队在承担国家基础研究重大项目方面取得突破,得到了国家基金重大研究计划“水圈微生物驱动地球元素循环的机制”重点项目的资助,将围绕微生物电网驱动河流异质性沉积物中长距离氮硫元素循环机制等方面开展深入研究,对理解河流沉积物中微生物电子传递网络及其驱动各种元素的生物地球化学循环具有重要意义。

三、有害微生物监测与防控

构建和应用食源性致病微生物科学大数据库,较好地解决了若干酶底物在设计、合成方法学及其应用上的问题,有力推进了致病微生物特异性检测技术的发展。实验室研究团队通过前期对全国食源性致病微生物进行系统调查,构建了以食源性致病微生物风险识别数据库、菌种资源库、标准菌种库、全基因组学数据库及分子溯源数据库等为基础的中国食品微生物安全科学大数据库,并从中发掘出新的检测靶标分子、靶点酶等相关成果,较好地解决了以4-甲基伞形酮基-β-D-吡喃半乳糖苷为代表性的众多酶底物在设计、合成方法学及其应用上的问题。

基于合成底物与致病菌特征酶的特异性反应原理,目前已研制出系列显色培养基、各类微生物快速检测试剂盒、消毒试剂/材料等产品,并被推广应用于全国各地6000多家大中型食品、饮料企业。相关专利一种4-甲基伞形酮基-β-D-吡喃半乳糖苷的制备方法获得了2018年中国专利优秀奖。

同时,微生物菌种保藏中心于20161月经世界产权组织确认正式成为布达佩斯条约国际保藏单位,成为我国第三家国际承认的具有用于专利程序的微生物保藏资质的菌种保藏机构。未来将发挥布达佩斯条约国际专利菌种资源和新菌种资源的国际责任,为粤港澳大湾区的发展提供战略支撑,为华南乃至整个国内的微生物资源产权保护作出重要贡献。