生物农药研究

生物农药研究

10生物技术1班尤斌2010101022

摘要

生物农药是天然存在的或者经过基因修饰的药剂，与常规农药的区别在于其独特的作用方式、低使用剂量和靶标种类的专一性。随着科学技术的迅速发展，生物农药的范畴不断扩大，涉及到动物、植物、微生物中的许多种类及多种与生物有关的具有农药功能的物质，如植物源物质、转基因抗有害生物作物、天然产物的仿生合成或修饰合成化合物、人工繁育的有害生物的拮抗生物、信息素等。

关键词

生物农药人工繁育专一性

前言

生物农药是指利用生物活体或其代谢产物对害虫、病菌、杂草、线虫、鼠类等有害生物进行防治的一类农药制剂，或者是通过仿生合成具有特异作用的农药制剂。关于生物农药的范畴，目前国内外尚无十分准确统一的界定。按照联合国粮农组织的标准，生物农药一般是天然化合物或遗传基因修饰剂，主要包括生物化学农药(信息素、激素、植物调节剂、昆虫生长调节剂)和微生物农药(真菌、细菌、昆虫病毒、原生动物，或经遗传改造的微生物)两个部分，农用抗生素制剂不包括在内。我国生物农药按照其成分和来源可分为微生物活体农药、微生物代谢产物农药、植物源农药、动物源农药四个部分。按照防治对象可分为杀虫剂、杀菌剂、除草剂、杀螨剂、杀鼠剂、植物生长调节剂等。就其利用对象而言，生物农药一般分为直接利用生物活体和利用源于生物的生理活性物质两大类，前者包括细菌、真菌、线虫、病毒及拮抗微生物等，后者包括农用抗生素、植物生长调节剂、性信息素、摄食抑制剂、保幼激素和源于植物的生理活性物质等。但是，在我国农业生产实际应用中，生物农药一般主要泛指进行

大规模工业化生产的微生物源农

内容

我国是最早应用杀虫剂、杀菌剂防治植物病虫害的国家之一，早在1800年前就已应用了汞剂、砷剂和藜芦等。直到20世纪40年代初，植物性农药和无机农药仍是防治病害虫的有利武器。20世纪40年代发明有机化学农药之后，极大地增强了人类控制病虫危害的能力，为我们挽回农作物产量损失作出了重大的贡献。

但是，长期依赖和大量使用有机合成化学农药，已经带来了众所周知的环境污染、生态平衡破坏和食品安全等一系列问题，对推动农业经济实现持续发展带来许多不利的影响。生物农药的出现和发展是和生物防治研究的发展及化学农药的使用分不开的，经历了曲折的过程。agostino bassi于1853年首次报道由白僵菌引起的家蚕传染性病害”白僵病”，证实了该寄生菌在家蚕幼虫体内能生长发育，采用接种及接触或污染饲料的方法可传播发病；俄国的梅契尼可夫于1879年应用绿僵菌防治小麦金龟子幼虫；1901年日本人石渡从家蚕中分离出一种致病芽孢杆菌--苏云金芽孢杆菌；1926年g.b.fanford使用拮抗体防治马铃薯疮痂病。这些都是生物农药早期的研究基础，当时并未形成产品。化学农药发展到20世纪60年代，“农药公害”问题日趋严重，在国际上引起了震动，使农药发展发生了转折，引出了生物农药。1972年，我国规定了新农药的发展方向：发展低毒高效的化学农药，逐步发展生物农药。70～80年代，我国生物农药的发展呈现出蓬勃发展的景象。但是，由于化学农药高效快速，人们仍寄希望于化学农药防治病虫害，对生物农药的研制和应用曾一度漠视忽略。进入20世纪90年代，随着科学技术不断发展进步，减少使用化学农药，保护人类生存环境的呼声日益高涨，研究开发利用生物农药防治农作物病虫害，发展成为国内外植物保护科学工作者的重要研究课题之一。生物农药具有安全、有效、无污染等特点，与保护生态环境和社会协调发展的要求相吻合。因此，近年来我国生物农药的研究开发也开始呈现出新的局面，目前，已发展成为具有几十个品种、几百个生产厂家的队伍。

生物农药在病虫害综合防治中的地位和作用显得愈来愈重要。

生物农药的优点

概况

生物农药与化学农药相比，其有效成分来源，工业化生产途径，产品的杀虫防病机理和作用方式等诸多方面，有着许多本质的区别。生物农药更适合于扩大在未来有害生物综合治理策略中的应用比重。概括起来生物农药主要具有以下几方面的优点。

选择性强

①选择性强，对人畜安全。目前市场开发并大范围应用成功的生物农药产品，它们只对病虫害有作用，一般对人、畜及各种有益生物(包括动物天敌、昆虫天敌、蜜蜂、传粉昆虫及鱼、虾等水生生物)比较安全，对非靶标生物的影响也比较小。

对生态环境影响小

②对生态环境影响小。生物农药控制有害生物的作用，主要是利用某些特殊微生物或微生物的代谢产物所具有的杀虫、防病、促生功能。其有效活性成分完全存在和来源于自然生态系统，它的最大特点是极易被日光、植物或各种土壤

微生物分解，是一种来于自然，归于自然正常的物质循环方式。因此，可以认为它们对自然生态环境安全、无污染。

诱发害虫患病

③可以诱发害虫流行病。一些生物农药品种(昆虫病原真菌、昆虫病毒、昆虫微孢子虫、昆虫病原线虫等)，具有在害虫群体中的水平或经卵垂直传播能力，在野外一定的条件之下，具有定殖、扩散和发展流行的能力。不但可以对当年当代的有害生物发挥控制作用，而且对后代或者翌年的有害生物种群起到一定的抑制，具有明显的后效作用。

可加工

④可利用农副产品生产加工。目前国内生产加工生物农药，一般主要利用天然可再生资源(如农副产品的玉米、豆饼、鱼粉、麦麸或某些植物体等)，原材料的来源十分广泛、生产成本比较低廉。因此，生产生物农药一般不会产生与利用不可再生资源(如石油、煤、天然气等)生产化工合成产品争夺原材料.

生物农药三大类型

植物源农药以在自然环境中易降解、无公害的优势，现已成为绿色生物农药首选之一，主要包括植物源杀虫剂、植物源杀菌剂、植物源除草剂及植物光活化霉毒等。到目前，自然界已发现的具有农药活性的植物源杀虫剂有杨林股份生产的博落回杀虫杀菌系列、除虫菊素、烟碱和鱼藤酮等。动物源农药主要包括动物毒素，如蜘蛛毒素、黄蜂毒素、沙蚕毒素等。目前，昆虫病毒杀虫剂在美国、英国、法国、俄罗斯、日本及印度等国已大量施用，国际上己有40多种昆虫病毒杀虫剂注册、生产和应用。微生物源农药是利用微生物或其代谢物作为防治农业有害物质的生物制剂。其中，苏云金菌属于芽杆菌类，是目前世界上用途最广、开发时间最长、产量最大、应用最成功的生物杀虫剂；昆虫病源真菌属于真菌类农药，对防治松毛虫和水稻黑尾叶病有特效；根据真菌农药沙蚕素的化学结构衍生合成的杀虫剂巴丹或杀暝丹等品种，已大量用于实际生产中。

转基因生物农药

棉铃虫是我省较常见的棉花害虫之一，但过多使用化学农药又会造成环境污染。中科院武汉病毒所专家巧妙地提取非洲毒蝎子身上的毒素，利用基因重组技术，制成了生物农药——“重组抗棉铃虫病毒”，可使棉铃虫的死亡时间缩短至2天以内。据中科院武汉病毒所生物防治研究室研究员孙修炼介绍，“重组抗棉铃虫病毒”属于转基因病毒。早在这种转基因病毒诞生前，他就曾研制出一种相当于初级的转基因抗棉铃虫病毒，但使用了该病毒后，棉铃虫的死亡时间较长：约需3-5天，其间棉铃虫仍会对棉花产生一定危害。2004年，孙修炼将非洲毒蝎子身上特有的毒素——蝎毒的基因提取后，重组到抗棉铃虫病毒中，研制出了超强生物农药——“重组抗棉铃虫病毒”。这种重组后的转基因病毒喷到棉铃虫身上后，虫子就像被麻醉了一样，立即从棉树上跌落，不出2天就会死亡。在研制出这一生物农药后，专家们又花了4年时间，经过实验室、5亩以下的中间实验地和45亩以下半封闭实验地进行环境释放实验等，证实“重