5-氨基乙酰丙酸(5-ALA)是一种天然δ-氨基酸。它不合成蛋白质,而是叶绿素和亚铁血红素等卟啉化合物生物合成的关键前体,作为是一种生化中间产物,与植物光合和呼吸代谢关系密切。
本项目组自2000年起开始研究5-ALA抗逆提质增效理论及其在现代农业生产上应用,先后发现:(1)ALA可以提高植株抗高温、低温、强光、弱光、干旱、水涝、盐渍、缺素、重茬、重金属污染、空气污染以及真菌病害等生物和非生物逆境胁迫能力,增强植物健壮程度,减少农药使用量;(2)ALA可以促进叶绿素合成,防止叶片衰老;(3)ALA可以促进气孔开放,促进大气二氧化碳进入叶肉细胞并转化为有机碳,增加光合积累;(4)ALA可以调节库源关系,促进糖分向产品运输积累,提高含糖量;(5)ALA可以促进果皮花青苷积累,提高果实着色程度,改善观品质;(6)ALA可以促进根系生长,增加水分和养分吸收;(7)ALA可以提高叶片蒸腾拉力,调动更多的N、Ca、B、Fe、Zn等向上运输,提高肥料利用效率,减少施肥量,减少生理病害(如缺钙、裂果等)。(8)ALA可以并且只能疏除当天开放的花朵,起到“定点疏花”和“省力栽培”作用。
鉴于上述研究成果,我们提出,5-ALA不仅是常规生化代谢产物,还是一种在现代果树乃至整个大农业优质抗逆增产增效省力栽培上具有广阔应用前景的活性物质。
为此,我们申请并获得授权的国家发明专利8个,国际发明专利1个,实用新型专利11个。近日,我们的工作获江苏省园艺学会科技奖技术创新二等奖。在理论研究方面,我们发表期刊论文119篇,其中SCI论文66篇(含IF>10文章2篇),为5-ALA在农业生产上应用奠定坚实的理论基础。
2013年,南京市321人才引进计划支持创办“南京禾稼春生物科技有限公司”,专门从事5-ALA产品研发与推广。我们将5-ALA研制成一种含氨基酸水溶性肥“金村秋”(农肥2017准字6991),并且创出品牌,多次获得政府嘉奖。
实验证明,在果树萌芽期灌根,可以防止花期低温对花器官的伤害;在盛花后期喷花,可以疏除晚开的花朵,减少后期1/4-1/3疏果工作量;在幼果期喷施全株,可以促进幼果细胞分裂,增加细胞数量,同时促进幼叶成熟,提高叶片功能,促进叶片合成的碳水化合物向果实运输,促进糖分积累与转化;在果实成熟前喷施,可以促进果皮花青苷合成,提高果实着色程度。使用“金村秋”的果园优质果率可以提高20%以上。经济效益和社会效益全面提高。
目前,5-ALA已经广泛推广于苹果、梨、桃、葡萄等大宗果树,也运用于草莓、猕猴桃、树莓、无花果、蓝莓等小浆果,还推广于柑橘、枇杷、荔枝、香蕉、芒果等常绿果树。
《中国发明与专利》曾以“一种简单氨基酸实现农业高品质梦想”为题报道5-ALA的研究成果。人民日报、中国科技报、中国教育网、今日头条等媒体则以“克谨克致二十年,渐推5-A入胜境”为题全面报道了本项目组近20年来有关5-ALA在农业生产上的应用研究成果,对全国5-ALA研究与推广起到重要推动作用。
(来源:南京禾稼春公众号)