植物源农药

植物毒素（phytotoxin）
•是指植物产生的对有害生物具有毒 杀作用（胃毒、触杀等）的次生代 谢物质。
•是较早开发研究并应用的主要植物 源农药。
Pla来自百度文库t Pesticides
植物内源激素
• 是指植物产生的调节自身生长发育过 程的非营养性微量活性物质。
–生长素类 –赤霉素类（gibberellic acid） –细胞分裂素类(cytokinin) –乙烯 –脱落酸(abscisic acid ABA)
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杀虫作用——鱼藤酮(rotenone)
鱼 藤 •
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杀虫作用——烟碱(nicotine)
烟 草 •
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杀虫作用——假木贼碱、藜芦碱(sabadilla)
木 贼 •
藜 芦 •
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拒食剂——印楝素(azadirachtin)
国内研究现状
• 主要集中在以下三方面：
– 资源调查
– 作用机理及方式研究 – 制剂及应用研究
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我国植物源农药资源
主要植物源活性成分及存在部位
资源调查——杀虫作用
• 紫 穗 槐 •
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影 响 棉 铃 虫 的 生 长 发 育
•
瑞 香 狼 毒
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资源调查——杀菌或抑菌作用
板 蓝 根 •
厚 朴 •
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杀菌或抑菌作用
山 苍 子 •
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杀菌或抑菌作用
连 翘 •
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杀菌或抑菌作用
大 黄 •
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杀菌或抑菌作用
•
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高 效 杀 虫 植 物
苍耳子
苍 耳 •
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•
孔 雀 草
•
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对 蚊 虫 有 明 显 的 光 活 化 毒 杀 作 用
光活化毒杀作用
• 光活化毒杀作用：指活性物质借助光敏化 剂发挥作用,光敏化剂是光活化毒杀作用的 关键。即光敏化剂接受一定波长的光子,产 生自由基或诱发单线态氧攻击生物大分子, 如脂蛋白、酶和核酸等,从而导致害虫的死 亡或损伤。
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植物性昆虫激素
• 昆 虫 蜕 皮 激 素 (moulting hormone ， MH)类似物，含量较昆虫体内多。 • 抗昆虫保幼激素（juvenile hormone， JH）
–早熟素（ prococene ），从藿香蓟属植物 中发现并提取的。
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一 植物源农药的分类
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植物源农药的分类
依其对病虫草鼠的作用可分为：
• 植物毒素 • 植物内源激素 • 植物性昆虫激素 • 拒食剂 • 引诱剂和驱避剂 • 绝育剂 • 增效剂 • 植物防卫素 • 异株克生物质
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开发应用存在的问题
• 绝大多数可投产的植物源农药是乳油剂型，原 药本无毒，加上乳化剂、有机溶剂，反而变成 有毒制剂。 • 我国在活性物质的构效研究和药剂毒理学方面 的研究甚少、开发的植物资源和产品比较单一， 推广和适用的范围较小，和国外相比还有一定 的差距。 • 植物源农药的研究开发需要相当长时间和较大 资金的投入。
INTRODUCTION
植物源农药：就是利用植物的 某些部位或提取其有效成分制 何谓 “Plant Pesticides”？ 成的具有杀虫、杀菌或除草等 作用的农药。
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CONTENT
• 植物源农药的分类 • 植物源农药的特点 • 植物源农药开发应用现状 • 植物源农药开发应用存在的问题
• 柯治国、吴文君等(1995)：苦皮藤种子油 具有较强的拒食作用。苦皮藤素 IV 对昆 虫的麻醉作用很可能是其作用于昆虫的 神经——肌肉接点。
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作用机理
• 刘惠霞等(1998)：苦皮藤素V的胃毒作用 主要是破坏了中肠细胞的质膜系统。 • 付昌斌等 (1998,2000) ：砂地柏精油是通 过干扰正常呼吸节律和呼吸商 ,抑制琥珀 酸脱氢酶的活性，使昆虫体壁内侧底膜 穿孔,中肠肌和环肌外膜受到严重损伤等。
•
鲤 肠
•
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对 蚊 虫 有 明 显 的 光 活 化 毒 杀 作 用
•
万 寿 菊
•
对 蚊 虫 有 明 显 的 光 活 化 毒 杀 作 用
毛 茛
杀 虫 植 物 毒 杀 作 用
•
•
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杀虫作用——除虫菊素(pyrethrins)
除 虫 菊 •
植物源农药的弱点
• • • •
见光易分解，很快丧失活性。 在空气中易迅速氧化而失活。 含量低，作用效果缓慢。 缺乏高科技开发技术。
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三 植物源农药开发应用现状
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应用现状
• 应用范围：蔬菜、茶叶、中药材、园林 绿化、棉花及水果上。 • 防治对象：蚜虫、菜青虫、小菜蛾、棉 蚜、棉铃虫、红蜘蛛、蚧壳虫及地下害 虫等。 • 应用剂型：粉剂和乳剂。 • 复配制剂的研究是重点。
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四 植物源农药开发应用存在的问题
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开发应用存在的问题
• 杀虫剂方面研究较多，杀菌剂、除草剂研究极 少，开发潜力巨大。 • 直接利用多，间接利用少。目前，大多数植物 源农药还停留在粗提物或复配阶段，对植物中 活性物质及其作用机制缺乏深入研究。 • 近年植物源农药报批量增多，最高达 303 种， 而授权仅38种，主要原因是低水平简单重复多， 科技含量低，缺乏按国家要求的规范。
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拒食剂(antifeedant)
• 抑制昆虫味觉感受器而阻止其摄食的 活性物质，研究热点。
–印楝：印楝素(azadirachtin) –柑桔种子：类柠檬苦素(limonoids)
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引诱剂和驱避剂
• 植物产生的对昆虫有引诱或驱避作用 的活性物质。
–丁香油可引诱东方果蝇和日本丽金龟，香 茅油可驱避蚊虫。 –棉铃虫防治——大摆杨柳阵。
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其他植物源农药
•异株克生物质：植物产生的某些次生代谢 • 植物防卫素：由感病植物诱导产生的抗菌 • 增效剂：对现有农药有增效作用的活性物质。 物质，释放到环境中能影响附近同种或异种 活性物质。 植物的生长。 •芝麻素 (sesamin) 、胡椒基丁醚，对菊酯 •豌豆素、异黄酮、萜烯类、异香豆素类 •可作为开发除草剂或植物生长调节剂的 类农药具有增效作用。 等。但目前未达到实用化。 潜在资源，但至今尚未应用。
提高植物抗病性
甘 草 • 商 陆 •
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资源调查——杀鼠作用
• • 海 葱 海 葱 糖 苷
马 钱 子 马 钱 子 碱
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作用机理
• 赵善欢、张兴及王恩让等（ 1993 ）：苦 楝、川楝、鱼藤、黄杜鹃。
–研究表明川楝素 (toosendanin) 主要是通过 抑制昆虫下鄂瘤状栓锥感受器 , 从而使幼虫 失去味觉功能而表现为拒食作用。
印 楝 •
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引诱剂——丁香油
丁 香 •
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麻醉作用——雷公藤碱(wilfordine)
雷 公 藤 •
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引诱作用
枫 杨 •
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绝育剂——β-细辛脑（ β-asarrone ）
菖 蒲 •
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开发应用存在的问题
• 有效成份的确定较困难。不同植物 ,不同 部位有效成分不同 ,同一种植物含有多种 不同有效成份 ,给植物源农药的质量控制 带来一定的影响 。 • 稳定性不够。有些活性成分对光照和热 不稳定,如印楝在光照下很快失去活性。
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白 头 翁
对 小 麦 赤 霉 病 菌 有 较 强 的 抑 制 作 用 •
•
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杀菌或抑菌作用
芦 苇
苹对 果小 炭麦 疽赤 病霉 菌病 有菌 较、 强番 的茄 抑灰 制霉 作病 用菌 和
•
•
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杀菌或抑菌作用——小檗碱
小 藜 •
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国外研究现状
• 继续对鱼藤、除虫菊、印楝素等开展多 种研究。 • 拒食性活性成分的研究，主要集中在萜 类、生物碱、香豆素等成分。 • 新进展：印度在研究黄荆石油醚提取物 时发现，经药液处理 24 小时后三化螟和 二化螟的幼虫死亡率达60%。
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作用机理
• 对植物杀虫剂的主要作用方式和机 理的研究达到世界领先水平 , 但有关 除草抑菌以及抑制植物生长方面植 物活性物质的作用机制研究几乎都 未曾涉及。
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制剂研究
• 目前已有莨菪烷碱乳剂、皂素碱乳 剂、苦参碱可溶性液剂及水剂、苦 皮藤乳油、鱼藤酮乳油、双素碱水 剂、黎芦碱水剂、茴蒿素水剂、油 酸烟碱、楝素杀虫乳剂等近 20 多个 产品获得登记。
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二 植物源农药的特点
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特点：害虫对其难以产生抗性, 具有低毒、低残留的特点,能够 保持农产品的高品质。
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植物源农药的优势
具有特异性、高效性、持久性、 安全性、可持续性、与环境相容性 好等优势。
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• 如果从杨柳中大量提取引诱成虫的引诱剂诱 杀棉铃虫成虫，也许是棉铃虫防治的有效途 径。
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绝育剂
• 植物产生的对昆虫具有绝育作用的 活性物质。
–菖蒲根部：β-细辛脑（β-asarrone） 能阻止雌虫卵巢发育。 –巴拿马硬木：以其天然活性成分衍生 合成的绝育剂对红铃虫有效。