作物也能「打疫苗」？淺析植物免疫誘導劑的市場潛力和挑戰
近日，AgroPages英文站的一篇關於超敏蛋白(harpin protein)應用到種子處理方面的報道，引起國內一些「市場敏感型」讀者的關注和詢問，作為一種植物生長調節劑，超敏蛋白在植物免疫誘導方面的作用正在為國人了解，並隨著綠色農業發展時機的到來，市場潛力初現，筆者通過本文初淺的盤點和分析，希望與業界同仁一起探討該產品未來的市場機會和挑戰。
植物免疫誘導劑為綠色農業發展添動力
超敏蛋白屬於植物免疫誘導劑。該產品對人畜無害，不污染環境，被稱為「植物保護和農產品安全生產商的一次綠色革命」，其同類產品獲美國政府頒發的「總統綠色化學挑戰獎」；在我國第八屆全國農藥登記評審委員會第九次會議上，根據《農藥登記資料規定》等有關規定，豁免了7種植物生長調節劑最大殘留限量，其中一種就是超敏蛋白，其他6種分別是赤霉酸（gibberellic acid）、烯腺嘌呤(enadenine)、苄氨基嘌呤(6-benzylamino-purine)、羥烯腺嘌呤(oxyenadenine)、S-誘抗素(+)(-abscisic acid)、三十烷醇(triacontanol)。
當下有越來越多的農場走「綠色發展」道路，採用新方法創收。傳統防治病害，促進作物生長的方式是除病源，多施肥，而忽視了作物本身是否具有抵抗力，生長力是否旺盛。植物免疫誘導劑的應用則是順應植物的生長規律，提高植物自身對病害潛在控制能力。如果說，化學農藥和化肥通過殺蟲補養來「治標」，那麼植物免疫誘導劑則是通過調節作物體質來「治本」。
超敏蛋白，存在於多種植物革蘭氏陰性病原菌中，能引起植物過敏反應，同時能誘導植物產生獲得性系統抗性並刺激植物生長發育。美國Eden生物公司的研究小組經研究後發現，超敏蛋白會引起擬南芥中Cl、Ca、K、Cu、Zn離子通道的激活，以及各種氧化酶的激活。這些因子在植物抗病信號通路中起著重要作用。抗病同時，還能激發植物體內一系列代謝調控系統，促進植物根莖葉生長和葉綠素含量提升，提高作物產量。因此超敏蛋白沒有直接的殺菌或抗病毒活性，而是誘導植物免疫系統，使植物獲得或提高對病菌的抗性及抗逆性。
超敏蛋白的商業化之路
超敏蛋白的商業生產，是將病原菌編碼該蛋白的DNA導入大腸桿菌（E. coli K-12）中，大腸桿菌產出大量超敏蛋白，經過分離純化提取出來。生產過程中的所有副產物都可以生物降解，超敏蛋白也可被紫外線和微生物降解，不會長時間殘留，因此該產品的生產應用不會造成大量污染。
目前，全世界僅有2項這方面的技術成功應用於生產，一項為美國Eden生物公司研發的「Messenger-HarpinEa」，一項為以色列農業生物科研機構「Galilee-Green（嘉利利-綠色）」實驗室所擁有的「HarpinEccHarpinEac」。
Messenger（中文名：康壯素）
2001年，美國Eden生物公司開發登記Messenger產品，2007年將該技術和所有資產出售給美國領先的天然植保產品供應商Plant Health Care，資產以220萬美元的價格出售。2010年7月Plant Health Care宣布同先正達合作研發和銷售葉用超敏蛋白產品，產品與先正達草甘膦除草劑組合銷售，該組合適用於任何作物，提高了作物對除草劑的耐受力，每年用於全球2億英畝農田中。此外，Plant Health Care還與Talc U.S.A.公司合作，將其獲得專利的harpin αβ技術與潤滑劑結合，用作玉米種子處理劑，重複試驗證明玉米的抗逆性和產量均有提高，此項合作使Plant Health Care有機會打開美國0.9億英畝的玉米市場。產品主要在歐美地區綠色和有機作物生產中應用。
2001年，Messenger經我國農業部農藥檢定所(ICAMA)審定，取得了登記證。
信號施康樂
信號施康樂是四川海博氏生物科技有限公司2014年引進以色列Galilee-Green實驗室的科研成果。經過以色列Galilee-Green實驗室過去近6年的田間試驗證明，產品可使植物主動抵抗由病毒、細菌、真菌等病原物所造成莖腐、霜霉、花葉、棗瘋、黃化、斑駁、全蝕、紋枯、赤霉、葉斑、黑粉、粗縮、條斑、葉枯、潰瘍、黑腐、靶斑、白粉、白絹、猝倒、紅粉、灰霉、蔓枯、炭腐、鏽病、疫病等70餘種病害浸染，最高可減少50%的農藥施用量。目前，信號施康樂已在以色列、美國、瑞士、德國、西班牙以及我國四川、陝西、新疆、雲南等地區的土豆、葡萄、葉菜、柑橘、棉花、番茄、辣椒、黃瓜、大豆、玉米、水稻等糧食和經濟類作物市場成功應用。
超敏蛋白髮展的機遇和挑戰
超敏蛋白的應用優勢有：1、異於傳統農化產品的作用機理，多次使用不會產生抗藥性。2、激活作物自身機能，增產效果明顯。3、持效期長，防病譜廣，減少勞力投入和種植成本。4、施藥方式簡單，混用性好，使用方便：可葉面噴霧、灌根、浸種、拌種、蘸根等；既適用於小型農機具噴施，也可使用大中型農機具及飛機噴施；用於葉面噴施時，僅需噴到即可，有別於傳統農藥必須整株噴施；可與農藥化肥混合使用。5、適用於所有作物。6、綠色環保。
雖然超敏蛋白有諸多優勢，想要廣泛應用於市場，目前仍有難度。成本較高是超敏蛋白乃至其他植物免疫誘導劑所共有的問題。使用該產品生產的農作物售價會因此高於普通產品，在價格上缺少競爭力。
湖北長陽植保站站長趙毓潮分析道，每用掉1元的化學農藥，就需要5元的後續環境治理開支。如果這些成本也被計入化學農藥銷售價格構成，植物免疫誘導劑的價格並不高。超敏蛋白面臨的這種不公平的市場制度環境，是制約產業發展的重要因素。
針對這一問題，政府、農民、科研單位和企業之間應當加強合作，共同為解決農產品安全問題而努力。
政府應向購買超敏蛋白，包括其他安全植物免疫誘導劑的農戶給與補貼，因為應用這類產品產生的環境治理成本極低，對公眾的健康有益。為了農產品品質和生態環境，農民需要轉變自己的思想，逐步利用安全植物免疫誘導劑取代高毒農藥，並減施化肥。有了政府補貼，農民會更願意選擇安全的產品。韓國政府通過大幅度補貼農戶，間接促進生物農藥企業實現盈利，產業發展逐步走向正軌——這一做法值得我們借鑒。此外，我國研發與生產存在脫節，發展起來的企業可與有實力的研究單位合作，強化產品研發，提高產品質量的同時降低生產成本。科研單位和企業也應當切實了解農民所需，開發產品以實用為本。
結語
我國化學農藥和化肥的大量使用為農作物抵抗病蟲草害，提高作物產量做出了巨大貢獻。但環境污染問題越來越突出，我國單位面積平均化學農藥用量比世界平均水平高2.5-5.0倍，每年遭受農藥殘留污染的作物面積達12億畝。並且，隨著農業有害生物對農藥的抗性不斷增加，土壤生態惡化，生產投入增加但作物品質和產量卻在下降。如今，單純依靠化學農藥和化肥已經無法保證農產品生產的質與量。
植物免疫誘導劑已經在我國農業生產中起到了越來越重要的作用。這一領域的研究和應用已經得到政府監管和推广部門，以及廣大農民的認可。在促進植物健康生長，保障食品安全，保護生態環境方面，此類產品發揮著越來越重要的作用，為農業可持續發展做出貢獻。
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