4-姚再男-微生物农药研发的若干问题

微生物农药研发的若干问题

上海市农药研究所2015.4.11杭州

微生物农药研发的若干问题

一、微生物农药是特殊农药

二、微生物农药的组份和产品

三、微生物农药研发的难度四、微生物农药的作用实质是生物防治微生物农药是特殊农药

“农药登记资料规定”第二章术语和范围2.3

特殊农药主要是指卫生用农药、杀鼠剂、生物化学农药、

微生物农药、植物源农药、转基因生物、天敌生物等。2.3.4

微生物农药是以细菌、真菌、病毒和原生动物或基因修

饰的微生物等活体为有效成分，具有防治病、虫、草、鼠等有害生物作用的农药。微生物农药是特殊农药

2.3.3生物化学农药生物化学农药必须符合下列两个条件：——对防治对象没有直接毒性，而只有调节生长、干扰交配或

引诱等特殊作用；——必须是天然化合物，如果是人工合成的，其结构必须与天然化合物相同(允许异构体比例的差异)。生物化学农药包括以下四类：信息素激素天然植物生长调节剂和天然昆虫生长调节剂酶微生物农药是特殊农药微生物农药活体微生物农药百度微生物农药（microbialpesticide）包括农用抗生素和

活体微生物农药

《农业现代化研究》第2期2008年3月

生物农药(又称生物源农药)是以生物活体或其代谢产物为有效成分的农药制品。包括微生物源(细菌、病毒、真菌及其次级代谢产物等)、植物源、动物源和抗病虫草害的转基因植物和昆虫天敌5种。微生物农药是特殊农药

全世界生物农药产品中微生物农药占到近90％

国内实现大规模产业化的生物农药主要也是微生物农药

微生物农药的组份和产品

我国常用的微生物农药：苏云金芽孢杆菌、绿僵菌、蜡蚧轮枝菌(Verticillum.lecanii)、球孢白僵菌(Beauveria

bassiana)、卵孢白僵菌(B.tenella)和布氏白僵菌(B.brongniartii)、以及新开发的虫霉制剂棉铃虫核多角体病毒(NPV)我国已有近50种微生物有效成分取得登记已登记的微生物农药产品331个，其中细菌种类19个，产品245个，有185个产品来自苏云金芽孢杆菌；真菌种类13个，产品33个；病毒种类17个，产品53个，其中41个产品来源于核型多角体病毒[陈源,卜元卿,单正军2012,]

微生物农药的组份和产品

苏云金芽孢杆菌(Bacillusthunngiensis，简称Bt)是研究最多和应用最广的细菌类杀虫剂。目前国内Bt年产量已逾4万t，产品覆盖所有省市并销往欧美以及新西兰等国家和地区。作为真菌类重要代表的球孢白僵菌(Beauvel4abassiana)和金龟子绿僵菌(Metarhizium

anisop]iae)在微生物防治害虫中具有很大潜力。2005年，在江西建有年产1000t级真菌杀虫剂生产车间。昆虫病原真菌因其直接穿透寄主体壁和持续控制的独特方式对于防治具有刺吸式口器的害虫、地下害虫和蛀干害虫有着其他生物杀虫剂无可比拟的优势。我国活体微生物农药的研究及应用现状昆虫病毒是以昆虫作为宿主并在宿主种群中流行传播的一类病毒我国迄今已经有20多种昆虫病毒作为杀虫剂进人大田试验广。中国科学院武汉病毒所在1993年完成了我国首个昆虫病毒杀虫剂一棉铃虫单核衣壳核型多角体病毒fHaSNPV)的农药登和商品化生产。随后斜纹夜蛾核型多角体病毒(P1NPV)、黄地老虎颗粒体病毒(AsGV)和菜青虫颗粒体病毒(PrGV)等9种昆虫病毒杀虫剂相继注册和生产。微生物农药研发的难度一些微生物农药的作用方式：苏云金芽孢杆菌杀虫活性成分主要是杀虫晶体蛋白，该蛋白本身无毒性，只在昆虫体内专一酶作用下才能形成毒蛋白发挥杀虫作用。活芽孢一旦进入昆虫的中肠，肠道内的消化酶将前毒素转化为小分子毒素，这些水解后的毒素结合在昆虫中肠细胞的高亲和特异性受体上，干扰钾离子依懒性的活性氨基酸的运输机制。这种干扰引起大量的阳离子通道在细胞上开放，引起水渗透加强。大量水分进入细胞后造成细胞肿胀、破裂、中肠溃烂。【高菊芳《世界农药》,2001,23(1):1-6.】微生物农药研发的难度由于苏云金芽孢杆菌有效成分是活性蛋白质和活性生物体，因此在制剂化过程中，无论制成何种剂型都必须保持芽孢杆菌生物体处于活着和活性状态制剂加工过程的温度一般控制不超过65℃阳光中的紫外线(UV)是降低活体微生物农药田间防治效果的首要因素在Bt制剂中往往需加入防紫外光保护剂(抗氧化剂功能，紫外光吸收功能或屏蔽功能)进行保护微生物农药研发的难度目前已发现有家蝇、黑尾果蝇、五带淡色库蚊、埃及伊蚊、印度谷螟、粉斑螟、烟蚜夜蛾、小菜蛾、棉铃虫、马铃薯叶甲、向日葵同斑螟和甜菜夜蛾等多种害虫在实验室人工条件选择下对Bt产生了抗性[李建洪,邓望喜,喻子牛.[J].湖北植保,2000,(2):11-12.]微生物农药研发的难度与化学农药的混用是一个很好的解决途径Heimpel(1967)曾对18种农药与Bt的混用作过研究，发现增效的有6种，可以混用的有8种。我国登记的复配制剂有：与杀虫单复配的51%杀单·100亿活芽孢/克苏可湿性粉剂(商品名称比双灵)，46%、51%杀单·100亿活芽孢/克苏可湿性粉剂，2%吡·100亿活芽孢/克苏可湿性粉剂(商品名称金云3号)，3%吡·苏可湿性粉剂、2%吡·苏可湿性粉剂(商品名称稻施乐)等(以上“吡”指吡虫啉，“苏”指Bt)微生物农药研发的难度微生物农药之间也可以混用阮丽芳等研究了蜡质芽孢杆菌34-16菌株对苏云金芽孢杆菌增效作用机制，结果表明：34-16菌株是一株对Bt具有明显增效作用的蜡质芽孢杆菌。孙钒等研究了球形芽孢杆菌和苏云金芽孢杆菌对以色列亚种杀蚊毒素间的协同作用，研究结果表明，球形芽孢杆菌和苏云金芽孢杆菌间有明显的协同作用。微生物农药研发的难度中国化工报报道，由氯化钙、硫酸镁、磷酸钠、氯化钡、硫酸锌、氯化锰、麦芽糖和马来酸等混合组配而成的一种生物农药增效剂在我国研制成功。该增效剂既能有效地提高苏云金芽孢杆菌可湿性粉剂的杀虫性能，又能补充作物所需元素，促进作物的平衡生长，且对苏云金芽孢杆菌本身无影响，可使苏云金芽孢杆菌可湿性粉剂40%死亡剂量的防治效果提高90%以上。微生物农药研发的难度目前，大部分农药喷施主要以动力机喷施为主，无论是液体药或是粉药都是依靠从喷嘴喷出时的动能和空气载运再加上重力等喷施到靶标植物上使其附着在表面，此法对活体微生物不太适合。微生物农药的作用实质是生物防治生物防治(biologicalcontrol)：是利用有益生物及其产物控制有害生物种群数量的一种防治技术。生物防治包括利用有益生物活体进行有害生物的种群数量控制和利用生物产物的有害生物控制。微生物农药的作用实质是生物防治优点：生物防治对人、畜安全，对环境影响较小活体生物防治对有害生物可以达到长期控制的目的，而且不易产生抗性问题生物防治的自然资源丰富，易于开发生物防治成本相对较低？？微生物农药的作用实质是生物防治局限性：生物防治的作用效果较慢，有害生物大发生后常无法控制，生物防治防治效果不稳定可大批量生产使用的有益生物种类太少，通过生物防治能达到有效控制的有害生物数量有限生物防治通常只能将有害生物控制在一定的危害水平，对于防治要求高的有害生物，较难实施种群综合治理。微生物农药的作用实质是生物防治关注微生物农药的作用机制与化学农药的差异以杀虫剂为例化学农药一般作为神经毒剂、呼吸毒剂通过胃毒、触杀可以在植物体内迁移微生物农药被寄主（害虫）取食或侵入寄主大量繁殖或复制；释放毒素导致寄主中毒或扰乱寄主细胞和集体正常代谢微生物农药的作用实质是生物防治化学农药有稳定的化学结构，“疗效”确定微生物农药本身活体的保存条件“苛刻”；或伴