生物农药作业

1.论述如何研究开发一种新的真菌杀虫剂？（15）

答：在已发现的昆虫病原菌中，真菌约占60% 。已知有800多种真菌能寄生在昆虫和螨类体内，导致它们发病而死亡。主要的杀虫真菌分属于虫霉属、曲霉属、白僵菌属、绿僵菌属和拟青霉菌属中，其中以白僵菌、绿僵菌、拟青霉的应用范围最广，效果最好。研究之前，首先了解开展病原真菌资源的收集、毒力菌株筛选、生产工艺研究、剂型化工艺、杀虫侵染机理以及利用基因工程进行毒力菌株改造等方面的工作（详细论述开发过程，实际上是对这段话的展开，如何资源收集，如何筛选…………，你下面论述的主要是在基因工程方面的研究内容）。

1 昆虫病原真菌与侵染相关基因的克隆与功能分析。建立真菌转录激活技术，克隆与杀虫真菌孢子萌发相关的基因，研究和确定所克隆的基因在侵染中的作用于功能。

2 利用生物技术对药用植物进行改造与重组菌株的筛选与获得。通过农杆菌介导转化真菌技术，将克隆得到的反诘昆虫外壳的蛋白酶和几丁酶基因导入白僵菌。筛选对蚜虫等刺吸式害虫防治效果明显提高的重组菌株。

3 杀虫真菌基因化学诱导调控系统的建立。经历以蜕皮激素为诱导物的调控系统，首先把具有分解昆虫外壳功能的蛋白酶与几丁质酶基因置于该系统下，以提高菌株侵染力与安全性。

4 高效杀虫真菌助剂的筛选。筛选能在较低湿度与不同温度下促进杀虫真菌孢子萌发与侵染、提高杀虫真菌货架寿命的辅助剂。为杀虫真菌的侵染提供适宜的微环境，并增加真菌源农药的渗透能力和延展能力, 充分发挥其药效。

2论述如何研究开发一种新微生物产物农药？（15）（重点论述种新微生物产物农药从无到有的开发过程，例如活性微生物是如何得到的？得到活性微生物后再如何进行下步的研究？）

答：微生物产物农药指以微生物产生的具有农用生物活性的次生代谢产物开发的农药。所谓次生代谢物质，其来源和性质与基础代谢产物如核酸、蛋白质等有所不同，是复杂的分支代谢途径的最后产物，大多数不直接参与维持产生者的生长发育和生殖有关的原始生化过程。研究开发的途径，可以概括为下述三个方面:

一是充分利用我国宝贵的生物资源，开发天然产物农药新品种。即在确定药效后，对产生杀虫、杀菌或除草活性物质的生物进行良种选育、大量繁殖、提取有效成分、制剂加工等直接的工业化商品开发，形成天然产物农药品种，创造显著的经济效益，环境和生态效益。如农用抗菌素井冈霉素，在明确了吸水链霉菌井冈变种的开发价值后，选育优良菌种，进行工业发酵，提取井冈霉素，加工成水剂或可溶性粉剂。

二是有效成分及其类似化合物的半合成改造。微生物产生的活性次生代谢物，如活性较低，光稳定性差，或对哺乳动物毒性大等原因而无法将其直接开发成天然产物农药品种，则可将这些活性化合物作为起始原料，经结构修饰人工半合成，筛选出性能优异，具有商业意义的新农药。

三是作为创制新农药的先导化合物模型，即在研究天然产物农药过程中，发现新的具有杀虫杀菌或除草活性的化合物，以其化学结构作为先导化合物模型，用人工合成的方法进行结构优化研究，筛选出性能比天然活性物质更好的新农药，创造重大的商业价值。（通过这两种方法得到的农药已经不属于生物农药的范畴）

3目前植物源杀菌剂研究中有哪些新进展？（10）

答：我国有高等植物3000余种, 其中很多具有杀虫或抑菌活性成分,且主要集中在菊科、豆科、伞形科、虎耳草科、瑞香科、大戟科、禾本科、石榴科、蓼科、马钱科、桑科等十几个科。近年来, 西

北农林科技大学和华南农业大学对孜然、大花金挖耳、小花假泽兰、无名精、猪毛蒿、苦豆子、狼毒、大戟、苦参、苦皮藤、臭蒿等十几种植物抑菌活性进行了研究, 并获得了较好的效果。李翔国对18种长白山有毒植物的37种提取物进行室内抑菌活性的测定结果显示: 黎芦碱(1114% ) 、延胡索生物碱提取物及蛇床子素具有广谱的抑菌活性, 对供试的6种植物病源真菌菌丝生长的抑制率均超

过50% , 同种证明采用不同溶剂所获得的提取物的抑菌活性不同。核桃楸两种单体对玉米小斑病菌菌丝的抑制率最高,对丝核菌属病原真菌的抑制效果较好, 而对镰刀菌属病原真菌的抑制效果较差;

两种单体对玉米小斑病菌孢子萌发的抑制率最高, 对烟草赤星病菌、葡萄白腐病菌、黄瓜炭疽病菌和番茄早疫病菌孢子萌发的抑制率较低。利用延胡索氯仿提取液、白头翁氯仿提取液和白头翁正丁醇提取液对14种植物病原真菌菌丝生长的试验结果表明:延胡索氯仿提取液对病原真菌的抑制效果

最好,白头翁氯仿提取液次之, 而白头翁正丁醇提取液的抑制作用较前二者相差很多; 3种药剂对葡萄白腐病菌的菌丝生长抑制效果都非常高。蕾香蓟乙醇提取物对终极腐霉、根霉和立枯丝核菌有很强的抑菌作用, 而对尖孢镰刀菌、黄萎轮枝菌、细链格孢、齐整小菌核菌、圆形炭疽菌、灰葡萄孢的抑菌活性相对较弱, 具有开发新型绿色农药的潜力。（再补充一些已经获得临时登记的植物杀菌剂的研究情况，大约能有6-7个吧）

4论述现代生物技术在生物农药研究中的作用和地位？（20）

答：近年来，生物技术在现代农药中的应用日益广泛，如工程微生物药物和转基因植物农药的研发、农药新靶标的发现、仿生农药的生物合成、农药残留的生物治理和快速检测等，都在新型农药的发展过程中作出了极大的贡献。

传统选育方法得到的自然菌株往往存在防治对象偏窄、作用速度慢、防效不够稳定、容易产生抗性等不足。而现代生物技术解决了这些问题。（重点论述生物技术如何解决的？可以分别举例生物技术在抗病、杀虫、除草剂方面的应用。例如抗病的你作了陈述，其实生物技术在杀虫方面应用更活跃，Bt、杆状昆虫病毒、昆虫真菌等方面效果非常显著，除草方面主要是抗除草剂转基因作物。另外注意生物技术应用后存在的安全性问题）比如，具有抗病、抗虫和抗除草性能的转基因作物已经投入商业化生产。如几丁质酶基因和核糖体失活蛋白基因都具有抗真菌功能并具有协同抗真菌作用。如将二者一起导入植物,几丁质酶降解真菌细胞壁而使核糖体失活蛋白更易进入真菌细胞,可产生更强

烈的抑菌作用。目前已培育了抗真菌病害的新疆甜瓜、抗疫霉根腐病的大豆、抗水稻纹枯病的水稻等抗病作物。依据农药新靶标的发现可以进行农药分子设计，开发高效低毒农药。寻找新的高效作用靶标和揭示新的作用机制是创制新农药的关键。根据靶标进行分子设计,鉴定化合物分子结构中的活性基团,开发能有效杀死目标害物而不伤害作物并对动物及环境安全的农药,一直是科研工作者的

努力方向。仿生农药的合成不仅避免了化学合成的污染，而且为生物农药的制备开辟了新途径。（这不属于生物技术的应用）综上所述，生物技术的进步已经为农业的可持续发展开辟了行之有效的途径,为现代农业的健康发展奠定了坚实基础。

5论述在农业生产中如何辩证看待生物农药和化学农药的作用？（20）

答：生物农药是直接利用生物产生的活性物质或生物活体作为农药，以及人工合成的与天然化合物结构相同的农药，它包括微生物农药、植物源农药、转基因生物农药和天敌生物农药等。生物农药具有以下优点：①对病虫害防治效果好，而对人畜安全无毒，不污染环境，无残留；②对病虫害特异性强，不杀伤害虫的天敌和有益生物，能保护生态平衡；③生产原料和有效成分属天然产物，它的回归自然能保证可持续发展；④可用现代生物技术手段对产生菌及其发酵工艺进行改造，不断改进性能和提高品质；⑤多种因素和成分发挥作用，害虫和病菌难以产生抗药性。而化学农药的贡献也是有目共睹的，自20世纪中叶以来, 随着化学工业的高速发展, 人们通过化学合成的方法大量研制、生产农药和化肥, 并在农业上广泛使用, 对农业的发展做出了巨大的贡献, 使得农田肥力增强, 农作物病虫害得到了有效的控制, 农作物的产量也随之大幅度增长，使许多人摆脱了饥饿。但是，