天然产物杀虫剂

2、我国天然产物（生物源）农药的总体进展情况 我国天然产物（生物源） 自60年代初，我国相继开始工厂化生产Bt杀虫剂和农用抗生素以 来，约有200家企业生产生物农药，从1999年登记的生物农药有效 成分品种约50种，发展至2008年的140种，占我国农药总有效成分 品种的15％；产品411个，占注册登记农药产品的8％；年产量12-13 万吨制剂，约占农药总产量的12%；年产值约20亿元人民币，占农 药总产值的10％左右；使用面积4-5亿亩次，占农药总应用面积的910％（不包括转基因农药）。其中已注册的植物源农药44种，108 个产品，生产厂家近20多个，年产量制剂量约万吨；微生物农药品 种28种（含细菌、病毒和真菌），73个产品，生产厂家近50个， 年产制剂量达3万吨以上；抗生素类农药29种，120个产品，生产厂 家约100个，年产制剂量8万多吨；生长调节剂和信息素等生物化学 农药37个品种，产品111个。
表3、中国登记注册的生物农药品种 Registered bio-Pesticides
序 号 1 2 3 4 5 6 7 活性成分 细菌 基因工程细菌 真菌 病毒 抗生素 植物农药 生化农药 合计 有效成份数量 11 1 6 12 29 44 37 140 产品数量 37 1 11 24 120 108 111 411 包括赤霉素、寡糖、芸苔素内酯、 Harpin等植物生长调节剂和信息素 备注 其中注明不同Bt菌种有2种 主要含棉铃虫杀毒基因 杀虫4种 其中有效成份6种是以混配方式登 记的。 其中杀虫9种、杀菌19、除草1种
2、登记情况
表1、美国登记注册的微生物农药品种
Registered Microbial Pesticides
序 号 1 2 3 4 5 6 7 活性成分 细菌 基因工程细菌 酵母 真菌 原生动物 病毒 植物保护剂 有效成分数量 31 5 1 16 1 8 6 产品数量 200 10 1 33 3 12 10 转Bt的cry基因植物 微孢子虫 备注 其中不同Bt菌种有13种 主要指Bt内毒素
Br CN
CF3
N O CL
（三）植物源天然产物杀虫剂
源于植物的害虫控制剂，主要指植物中那些对害虫有控制作用的植物次生代谢物质
1. 糖甙类（Glucosides） 2. 醌和酚类（Quinones and Phenols） 3 . 萜 类 （ Terpenes）。 包 括 （1） 单 萜 类 （ Monoterpenes）。（2） 倍 半 萜 类 （Sesquiterpenes）；（3）二萜类（Dipterpenes）和 三萜类（Triterpenes）。 4.香豆素类（Coumarins） . 5. 5.木质素类（Lignans）。 Lignans 6.生物碱类（Alkaloids）。 7.甾类化合物（Steroids）。 8.多炔类。（Polyacetylenes）。 9.噻吩类（Thiophenes）。 10.环戊四氢苯并呋喃类（Cyclopentaterahydrobenzofurans）。 11. 其他类。
天然产物杀虫剂
一、天然产物农药概念与登记情况
1、天然产物农药概念 联合国粮农组织（ FAO）和美国环保局（ EPA）认为生物（ 联合国粮农组织 （ FAO） 和美国环保局 （ EPA） 认为生物 （ 或 生物源）农药应包括一下部分： 生物源）农药应包括一下部分： 生物化学农药：必须是天然化合物， ① 生物化学农药：必须是天然化合物，对防治对象无直接毒 而是起调节和干扰等特殊作用； 性，而是起调节和干扰等特殊作用； 微生物农药：对有害生物有防治作用的真菌、细菌、 ② 微生物农药：对有害生物有防治作用的真菌、细菌、病毒 和原生动物以及具有遗传修饰作用的微生物制剂； 和原生动物以及具有遗传修饰作用的微生物制剂； 转基因生物：外源基因改造后具有农药功能的农业生物； ③ 转基因生物：外源基因改造后具有农药功能的农业生物； 天敌生物农药：商品化的非微生物之生物活体。 ④ 天敌生物农药：商品化的非微生物之生物活体。
3、真菌类
(1)在真菌生防制剂工业化生产工艺上有新的突破 ； (2)找到新的助剂或通过生物技术手段提高了真菌杀 虫剂产品的稳定性，使近几年登记的真菌农药品种 不断增加。 以上成果使我国近几年登记的真菌农药品种从2000 年前的2种增加到了目前的5种，其中杀虫真菌4种。
白僵菌（江西，浙江等）； 绿僵菌（蟑螂、蝗虫等；江西，重庆等）； 木霉菌（纹枯病等；山东诸城泰诺等）； 短梗霉菌； 寡雄腐霉菌等 。
o O C H3 O
o
至今已人工合成了数以千记的保幼激素类似物， 有较高活性的如：Altozar(ZR-512),A13-36206
o O
OCH3
o
至今已人工合成了数以千记的保幼激素类似物， 有较高活性的如：JH-286, Dofenapy
O
O
cl
O
O
至今已人工合成了数以千记的保幼激素类似物， 有较高活性的如：GA-34301
已从昆虫中鉴定了15种蜕皮激素， 其基本结构如下：
OH C H3 C H3 CH3 OH C H3
OH
CH3 OH
OH
H O
RH-5849 （抑食肼）
o
NH N
o
RH-5992(虫酰肼）
o C 2H 5
NH N
o
C H3 C H3
3．昆虫信息素 （1）性信息素（Sex pheromone）：检疫、 测报、诱捕、迷向。 ( 2 ) 产 卵 驱 避 素 （ Oviposition – Detering Pheromone） (3)报警激素（Alarm Pheromone）
二、天然产物（生物源）农药研究进展 天然产物（生物源）
1、国外天然产物（生物源）农药研究进展 国外天然产物（生物源） 1992年 在巴西里约热内卢召开的国家首脑级“世界环境与发展大会” 1992年，在巴西里约热内卢召开的国家首脑级“世界环境与发展大会”上提 出了一个目标， 20世纪末 在农药使用面积中生物农药要占到60 世纪末， 60％ 出了一个目标，到20世纪末，在农药使用面积中生物农药要占到60％，以代 替有机合成农药。但是这个目标没有实现， 2008 按照传统的定义统计， 替有机合成农药。但是这个目标没有实现，至2008年，按照传统的定义统计， 以发达国家美国为国外代表，其生物农药使用面积达到15 15％ 以发达国家美国为国外代表，其生物农药使用面积达到15％，按照广义的概 念统计，美国达到41 左右。 41% 念统计，美国达到41%左右。 以美国为代表的西方发达国家非常重视生物农药的发展，而且发展速度很快。 以美国为代表的西方发达国家非常重视生物农药的发展，而且发展速度很快。 1995年至1996年美国登记的生物源农药为14-15个 年至1996年美国登记的生物源农药为14 2008年末为止， 1995年至1996年美国登记的生物源农药为14-15个，到2008年末为止，已有 202种生物源农药的活性成分约1090个产品登记注册 种生物源农药的活性成分约1090个产品登记注册， 202种生物源农药的活性成分约1090个产品登记注册，其中生物化学活性的 生物农药124 124种 微生物活性的生物农药68 68种 植物源的生物农药10 10种 生物农药124种，微生物活性的生物农药68种，植物源的生物农药10种，产 品销售额近22亿美元。 22亿美元 品销售额近22亿美元。
三、天然源（生物源）杀虫剂分类 天然源（生物源） 天然源 （一）动物源天然产物杀虫剂 1.昆虫保幼激素及其类似物 Juvenile Hormone(JH)是由昆虫咽侧体分泌、控制 昆虫生长发育、变态及滞育的重要内激素之一。 自Roller等(1967)分离鉴定了第一个保幼激素(JHI) 以来，迄今已发现四种天然保幼激素。
(2)通过改造一些农用抗生素的结构，或以农用抗生素的结构 为先导化合物合成出了新的农药品种。 (3)通过对老品种的再开发，拓宽了其用途或提高了药效。 另外，Avermectin是划时代的突破；二恶吡咯霉素是新一代杀 虫剂代表。
二恶吡咯霉素
CL CL NO2 H CL N H
CL O
O
AC303,630
C H2
CH 3 O O CH 2 C CH C O C 2 H 5
哒嗪酮类似物是另一类具保幼激素活性的化合物， 已在生产上广泛使用。
O N N O C H2 N CL
2.蜕皮激素及其类似物 Moulting Hormone(MH)是由昆虫前胸腺分 泌的另一类昆虫内激素。由于蜕皮激素的作 用，引起幼虫或若虫蜕皮及化蛹，它和保幼 激素协同作用，共同控制昆虫的生长发育与 变态。
4、农用抗生素 农用抗生素是一类产业化程度最高，用途最广泛的生物农药。 目前我国取得主要进展有以下三个方面。 (1) 通过大量筛选新的化合物，开发出一些有自主知识产权 的农用抗生素新品种：
戒台霉素（Jietacin） 梅岭霉素(Meilinmycin) 杀菌抗生素有宁南霉素(Ninnanmycin) 波拉霉素(Polarmycin) 抑霉菌素(Yimeijunsu) 链霉菌Men-myco-93-63和万隆霉素（Wanglongmycin）等。 开发成功并达到产业化初级阶段的自主产权品种有宁南霉素、中生菌素 （Zhongshengmycin）和农抗120(Agri-antibiotic 120)。
合计
68
269
表2、美国登记注册的生物化学农药和植物农药品种 Registered BioChemical Pesticides
序 号 1 2 3 4 5 6 活性成分 花及植物挥发性物质 植物生长调节剂和除草剂 信息素 驱避剂 其他生化制剂 植物农药 合计 有效成分数 量 16 26 43 16 23 10 124 产品数量 88 283 231 104 86 28 792 Harpin 和 多 氧 霉 素再此列中 备注 大部分为植物油
我国农业部批准的《农药登记资料要求》中对生物 （生物源）农药的规定为：直接利用生物产生的生 理活性物质或生物活体，或以人工合成的与天然化 合物结构相同的农药。包括生物化学农药、微生物 农药、植物源农药、抗生素、转基因生物农药和天 敌生物农药。 两个概念主要差别为：国外将农用抗生素列为化学 农药范畴，将植物源农药归与生化农药范畴。
枯草芽孢杆菌、腊质芽孢杆菌、荧光假单孢杆菌、 地衣芽孢杆菌等其他10种细菌类农药，值得一提的进 展是转棉铃虫病毒基因的工程菌已获得登记
2、昆虫病毒杀虫剂
通过资源开发，发现可利用的病毒新品种越来 越多。 目前，全世界已从11个目43个科的900多种昆 虫中发现了1690多种病毒，研究开发出棉铃虫 NPV、毒蛾NPV、小菜蛾GV等大约50多种病毒制 剂，用于防治棉花、大豆、茶、苹果、蔬菜及林 木上的多种农业害虫。据不完全统计，全世界登 记注册的病毒杀虫剂有40多个品种，其中美国8种、 欧洲10种、俄罗斯11种、中国12种。
R CH3
R O H
R JHO JHⅠ JHⅡ JHⅢ C2H5 C2H5 C2H5 CH3 R’ C2H5 C2H5 CH3 CH3 R’’ C2H5 CH3 CH3 CH3
COLeabharlann Baidu2
至今已人工合成了数以千记的保幼激素类似物，有较高活性的如： Methoprene(ZR-515) , Kinoprene(ZR-777)
报警激素主要成分为香茅醇（citronellol），十三烷酮 （tridecanone）和牦牛儿醛（geranial）。
C H 2O H
O
C HO
4.昆虫产生的忌避剂（Repellents） 5.昆虫神经肽（Insect Neuropeptide） 6.昆虫毒素（Toxins derived from insects）
（二）微生物源天然产物杀虫剂
1、 细菌类 苏云金杆菌（Bacillus thuringiensis，简称Bt） 苏云金杆菌 (1)通过资源研究，发现有用的Bt新血清型和新基因越来越多。 (2)应用现代发酵控制技术手段，已大幅度提高杀虫晶体蛋白的产量。 (3)应用各种现代生物技术手段（加质粒消除、原生质体融合、结合 转移、基因重组）筛选和构建了一批特异毒力菌株和工程新菌株， 扩大了杀虫谱、延长了有效期。 (4)通过激烈的市场竞争，我国Bt的技术水平已达到国际先进水平。