生物农药农药5植物源农药

1、植 物 源农 药一、植物源农药、特点与意义一、植物源农药、特点与意义1 1、植物源农药、植物源农药 利用植物利用植物根茎叶花果实种子根茎叶花果实种子或者分离的到或者分离的到的的活性成分活性成分加工成的农药制剂加工成的农药制剂植物性农药是生物农药中植物性农药是生物农药中重要的一支重要的一支，是解决化学农药的不足，是解决化学农药的不足，保证作物高产优质，满足人们对保证作物高产优质，满足人们对无公害产品无公害产品的需求而不污染环的需求而不污染环境的极佳选择。境的极佳选择。植物性农药害虫生物防治新理念植物性农药害虫生物防治新理念控制害虫数量，不强求全杀死控制害虫数量，不强求全杀死方式：毒杀、驱避、拒食

2、、麻醉方式：毒杀、驱避、拒食、麻醉地球上植物种类约30万种，植物中含有多种多样的次生代谢物质，植物中的杀虫物质是植物的自身防御，与昆虫的适应演变协同进化的结果。 I I 具有杀虫作用的植物毒素具有杀虫作用的植物毒素 当代研究比较深入的杀虫植物毒素还有当代研究比较深入的杀虫植物毒素还有胡椒酰胺胡椒酰胺类类化合物、化合物、尼鱼丁尼鱼丁及其类似物、及其类似物、四氢呋喃脂肪酸类四氢呋喃脂肪酸类化化合物、合物、谷胺酸类似物谷胺酸类似物、二氢沉香呋喃类二氢沉香呋喃类化合物、三噻化合物、三噻吩及炔类化合物。吩及炔类化合物。 3 3、主要活性成分、主要活性成分 胡椒酰胺类化合物胡椒酰胺类化合物，如，如胡椒碱胡

3、椒碱（piperinepiperine）、）、墙草碱墙草碱（pellitorinepellitorine）、千日菊酰胺）、千日菊酰胺（spilantholspilanthol）等，都具有）等，都具有N N（2 2甲丙基）甲丙基）酰胺的结构，存在于酰胺的结构，存在于菊科、胡椒科和芸香菊科、胡椒科和芸香科科等十几种植物中。等十几种植物中。2)2) 尼鱼丁尼鱼丁（ryanodineryanodine）、）、脱氢尼鱼丁脱氢尼鱼丁（hydroryanodinehydroryanodine）等是从南美杀虫植物）等是从南美杀虫植物尼尼亚耶亚耶（Ryania speciosaRyania speciosa）中

4、分离的。）中分离的。 II II 具有杀菌作用的植物毒素具有杀菌作用的植物毒素 Wilkins Wilkins 和和Board 1989Board 1989年报道有年报道有13891389种植物具有种植物具有杀杀菌活性。菌活性。大蒜素大蒜素是人们熟悉的杀菌植物毒素。我国曾以是人们熟悉的杀菌植物毒素。我国曾以大蒜素大蒜素分子结构为分子结构为模板模板，衍生合成了类似物，衍生合成了类似物乙酸素乙酸素，并开发，并开发成功成功杀菌剂杀菌剂402402，用来防治甘薯黑斑病，小麦腥黑穗，用来防治甘薯黑斑病，小麦腥黑穗病及棉花苗期病害等。从抗稻瘟病的水稻植物中分离病及棉花苗期病害等。从抗稻瘟病的水稻植物中分离

5、出一种含出一种含丙二酸叉丙二酸叉结构的杀菌化合物，并以此为先导结构的杀菌化合物，并以此为先导化合物开发出杀菌剂稻瘟灵。化合物开发出杀菌剂稻瘟灵。 蒉蒿蒉蒿种子香精油中的种子香精油中的黄蒿酮黄蒿酮及其他单萜类化合物能抑及其他单萜类化合物能抑制储存马铃薯萌芽外，还有很强的杀菌活性。制储存马铃薯萌芽外，还有很强的杀菌活性。 具有杀草作用的植物毒素具有杀草作用的植物毒素 醌类醌类 最早发现具有杀草活性的醌类化合物是最早发现具有杀草活性的醌类化合物是核核桃醌桃醌（jaglonejaglone），它是从核桃中分离出来的，），它是从核桃中分离出来的，其活性很高，在其活性很高，在1mol/L1mol/L浓度下

6、即可明显抑浓度下即可明显抑制核桃园中多种杂草的生长；制核桃园中多种杂草的生长；生物碱类生物碱类香豆素类香豆素类噻吩和聚炔类噻吩和聚炔类萜烯类萜烯类二、植物源农药作用机制与活性二、植物源农药作用机制与活性1 1、作用方式与机理、作用方式与机理胃毒作用胃毒作用 苦皮藤素苦皮藤素V V主要破坏中肠肠壁细胞膜及细胞器膜主要破坏中肠肠壁细胞膜及细胞器膜 川楝素川楝素破坏中肠组织，阻断神经传导而导致害破坏中肠组织，阻断神经传导而导致害虫麻痹、昏迷、死亡。虫麻痹、昏迷、死亡。触杀作用触杀作用 主要有除虫菊、鱼藤、烟草等。主要有除虫菊、鱼藤、烟草等。除虫菊素除虫菊素主要作用于昆虫的神经系统；鱼藤中的活主要作用

7、于昆虫的神经系统；鱼藤中的活性成分性成分鱼藤酮鱼藤酮作用于作用于电子呼吸链电子呼吸链；烟草中的主要杀；烟草中的主要杀虫成分，作用于虫成分，作用于乙酰胆碱受体乙酰胆碱受体。u忌避与拒食作用忌避与拒食作用 阻止感知昆虫与之接触的化学物质叫阻止感知昆虫与之接触的化学物质叫忌避剂忌避剂或或驱驱避剂避剂。大多为挥发性物质，。大多为挥发性物质，Norris 1990Norris 1990年在其专著年在其专著中列出了中列出了137137种产生昆虫忌避剂的植物。种产生昆虫忌避剂的植物。当归、当归、辣蓼、辣蓼、鱼腥草、山奈、芹菜籽、八角茴香、薄荷等对蚜虫及鱼腥草、山奈、芹菜籽、八角茴香、薄荷等对蚜虫及某些仓库害

8、虫有很好的忌避效果。某些仓库害虫有很好的忌避效果。 可以干扰或抑止取食的物质叫可以干扰或抑止取食的物质叫拒食剂拒食剂。已报道有。已报道有拒食作用的物质有拒食作用的物质有200200多种，如多种，如印楝素印楝素具有很高的拒具有很高的拒食活性。食活性。u麻醉作用麻醉作用u抑制昆虫生长、发育、繁殖抑制昆虫生长、发育、繁殖u诱集植物性昆虫诱集植物性昆虫u引诱昆虫天敌引诱昆虫天敌1 1、印楝、印楝活性成分：活性成分：印楝素印楝素作用方式：作用方式：拒食、生长调节与产卵驱避拒食、生长调节与产卵驱避作用机理：作用机理：对抑食细胞的的刺激，导致拒食作用对抑食细胞的的刺激，导致拒食作用; ; 阻断变态肽类的激素

9、，影响了蜕皮激素阻断变态肽类的激素，影响了蜕皮激素 和保幼激素的滴度和保幼激素的滴度商品化：商品化：2020个国家建厂，十几个产品，防治个国家建厂，十几个产品，防治400400余种余种 害虫害虫局限性：局限性：毒力较低、作用缓慢、持效期短毒力较低、作用缓慢、持效期短三、主要的植物三、主要的植物图图2 印楝素结构式印楝素结构式OOHHOOHOOOOOH3COOCCOOCH3OHAcOOHOOOHHOOHOOOH3COOCCOOCH3HOOOHHOOHOOOH3COOCCOOCH3OHAcOHOazadirachtin E 品名：品名：印楝素印楝素产品规格：产品规格：100mlx50100mlx5

10、0瓶瓶 产品特点：产品特点：本产品是从印楝树种核中提炼本产品是从印楝树种核中提炼出的一种高效无公害的植物源杀虫出的一种高效无公害的植物源杀虫剂。是世界公认的最优秀的生物农剂。是世界公认的最优秀的生物农药，其杀虫机理独特，具有胃毒、药，其杀虫机理独特，具有胃毒、触杀、拒食、忌避、抑制生长发育触杀、拒食、忌避、抑制生长发育和绝育等多种作用。广泛用于防治和绝育等多种作用。广泛用于防治蔬菜、茶叶和粮食作物的多种害虫。蔬菜、茶叶和粮食作物的多种害虫。如菜青虫、小菜蛾、甜菜夜蛾、蝗如菜青虫、小菜蛾、甜菜夜蛾、蝗虫、潜叶蛾、小绿叶蝉、烟青虫等。虫、潜叶蛾、小绿叶蝉、烟青虫等。对人、畜安全，在环境中易分解。对

11、人、畜安全，在环境中易分解。 2 2、除虫菊、除虫菊杀虫成分：杀虫成分：除虫菊酯除虫菊酯I,III,II、瓜菊酯、瓜菊酯I,III,II、茉莉菊酯、茉莉菊酯I,III,II杀虫范围：杀虫范围：农业害虫及卫生害虫（家蝇、蚊子、蟑螂等）农业害虫及卫生害虫（家蝇、蚊子、蟑螂等）杀虫机理：杀虫机理：驱避、击倒、毒杀驱避、击倒、毒杀 为神经毒剂，作用于钠离子通道，引起神经细为神经毒剂，作用于钠离子通道，引起神经细胞的重复开放，导致害虫麻痹、死亡；另外，对突触上胞的重复开放，导致害虫麻痹、死亡；另外，对突触上ATPATP酶活性也有影响酶活性也有影响CCC H3C H3HCHCCC H3HCC H3OHCO

12、C H2CCCOC H2CCHHCCHHHC H3 Pyrethrin 除虫菊素的化学结构除虫菊素的化学结构 4 4、苦皮藤、雷公藤、苦皮藤、雷公藤活性物质：活性物质：苦皮藤素苦皮藤素I-VI-V作用方式：作用方式：拒食、麻醉、毒杀拒食、麻醉、毒杀商品化：商品化：根皮加工制剂，种油加工制剂根皮加工制剂，种油加工制剂防治对象：防治对象：菜青虫、稻苞虫、玉米象、猿叶甲等菜青虫、稻苞虫、玉米象、猿叶甲等雷公藤对叶菜类、瓜果类多种害虫具有忌避、拒食、雷公藤对叶菜类、瓜果类多种害虫具有忌避、拒食、毒杀、抑制生长发育及产卵忌避作用毒杀、抑制生长发育及产卵忌避作用5 5、番荔枝、番荔枝番荔枝素番荔枝素：强烈

13、的神经毒剂，抑制呼吸链的电子：强烈的神经毒剂，抑制呼吸链的电子传递对根猿叶甲虫、菜蛾、棉蚜、烟蚜、线虫等传递对根猿叶甲虫、菜蛾、棉蚜、烟蚜、线虫等有较好的活性（与除虫菊酯类似）有较好的活性（与除虫菊酯类似）番荔枝番荔枝，又名佛头果，番荔，又名佛头果，番荔枝科热带果树，原产热带美枝科热带果树，原产热带美洲。果实清甜，有特殊气味，洲。果实清甜，有特殊气味，根、叶可做药。根、叶可做药。 6 6、万寿菊、猪毛蒿、万寿菊、猪毛蒿光活化毒素光活化毒素（呋喃香豆素、三噻吩和聚乙炔类等）：（呋喃香豆素、三噻吩和聚乙炔类等）： 在光照下（光动力作用、光诱发毒性）对在光照下（光动力作用、光诱发毒性）对昆虫具有很强

14、的杀虫活性，对哺乳动物活性很低，昆虫具有很强的杀虫活性，对哺乳动物活性很低，结构简单，容易合成，具很大的开发潜力。结构简单，容易合成，具很大的开发潜力。7 7、其它杀虫植物、其它杀虫植物杜鹃花科黄杜鹃杜鹃花科黄杜鹃柏科砂地柏柏科砂地柏胡椒科黑胡椒胡椒科黑胡椒芸香科木茼蒿、茱萸芸香科木茼蒿、茱萸菊科千日菊、松果菊菊科千日菊、松果菊三、植物源农药的开发利用三、植物源农药的开发利用1 1、直接开发利用、直接开发利用资源的利用与开发资源的利用与开发综合开发利用综合开发利用 应用范围应用范围 防治对象防治对象 施药期施药期2 2、间接开发利用、间接开发利用（1 1）发现新的活性先导化合物，进行类推合成）

15、发现新的活性先导化合物，进行类推合成 三大支柱杀虫剂三大支柱杀虫剂氨基甲酸酯、有机磷氨基甲酸酯、有机磷和和拟除虫菊酯拟除虫菊酯都都是从植物源杀虫活性物质中找到先导化合物后，经化学合是从植物源杀虫活性物质中找到先导化合物后，经化学合成模拟创新的。成模拟创新的。 由由新烟碱新烟碱仿生出的吡虫啉等高效杀虫剂又为天然杀虫物仿生出的吡虫啉等高效杀虫剂又为天然杀虫物质的改造写下辉煌的一页。质的改造写下辉煌的一页。 特别是由特别是由桉树脑桉树脑( (风油精的主要成分风油精的主要成分) )仿出仿出环庚草醚环庚草醚，桃桃金娘纤精酮金娘纤精酮仿出磺草酮、硝草酮和仿出磺草酮、硝草酮和SH-500SH-500等优良除

16、草剂，等优良除草剂，为天然产物的开发展示了广阔的天地。为天然产物的开发展示了广阔的天地。（2 2）发现新的靶标，进行生物合理设计）发现新的靶标，进行生物合理设计研究目标昆虫的某一生化途径（其终产物对研究目标昆虫的某一生化途径（其终产物对昆虫是生命悠关的），干扰该途径的某一环节昆虫是生命悠关的），干扰该途径的某一环节研究干扰的机制酶活性研究干扰的机制酶活性人为设计该酶的抑制剂，筛选出生物合理设人为设计该酶的抑制剂，筛选出生物合理设计杀虫剂计杀虫剂四、我国植物性农药发展的历史与现状四、我国植物性农药发展的历史与现状0204060801001201997前1997199819992004年份植物性农

17、药品种数量(个)图图1 我国植物性农药品种增长曲线我国植物性农药品种增长曲线图图1 我国植物性农药品种增长曲线我国植物性农药品种增长曲线表表1 2004年我国登记植物性农药种类年我国登记植物性农药种类生物农药的研究开发及其产业化生产虽在我国已开展多年，生物农药的研究开发及其产业化生产虽在我国已开展多年，但总的趋势仍然处于一个缓慢的发展阶段，除少数品种的但总的趋势仍然处于一个缓慢的发展阶段，除少数品种的生产已产业化外，大量技术还处在不成熟、待完善、待开生产已产业化外，大量技术还处在不成熟、待完善、待开发和试推广阶段，其使用量只占农药的发和试推广阶段，其使用量只占农药的1.0%4.5%，同，同时，

18、几大类生物农药之间的发展也不平衡。随着植物时，几大类生物农药之间的发展也不平衡。随着植物源农药的研究领域和深度的不断扩展，特别是现代色谱分源农药的研究领域和深度的不断扩展，特别是现代色谱分离、核磁共振等化学结构鉴定技术以及生物活性测定方法离、核磁共振等化学结构鉴定技术以及生物活性测定方法的进展，为植物源农药的研究提供了强有力的手段，许多的进展，为植物源农药的研究提供了强有力的手段，许多基础性研究已取得重要成果，现已明确了大多数植物的活基础性研究已取得重要成果，现已明确了大多数植物的活性物质、有效剂量、对病虫害的作用点和作用方式等。大性物质、有效剂量、对病虫害的作用点和作用方式等。大多数植物源活性物质都对害虫正常行为有干扰作用，使其多数植物源活性物质都对害虫正常行为有干扰作用，使其拒食、忌避、发育生长受阻、抗产卵甚至不育。拒食、忌避、发育生长受阻、抗产卵甚至不育。 由于植物源农药现有产品中有效成分含量太低、药效发挥由于植物源农药现有产品中有效成分含量太低、药效发挥不十分理想、防治效果受环境因素不十分理想、防治效果受环境因素(温度、湿度温度、湿度)的影响较的影响较大、速效性不够、制剂的贮藏稳定性差、生产工艺及分析大、速效性不够、制剂的贮藏稳定性差、生产工艺及分析方法难于掌握、缺乏统一标准、质量上不易控制等自身存方法难于掌握、缺乏统一标准、质量上不易控