現在越(yue)來(lai)越(yue)重視有(you)關(guan)合(he)理利(li)用(yong)(yong)(yong)生(sheng)(sheng)態的(de)新方法來(lai)有(you)效控制害(hai)蟲的(de)研(yan)究(jiu),開(kai)發(fa)對有(you)害(hai)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)高效、對非靶(ba)標生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)安(an)全(quan)、易分(fen)(fen)(fen)解且分(fen)(fen)(fen)解產(chan)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)對環境(jing)無損(sun)害(hai)的(de)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)農(nong)(nong)藥(yao)(yao)是(shi)目前的(de)熱點,從生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)中提(ti)取、分(fen)(fen)(fen)離新的(de)天(tian)然活(huo)性化合(he)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)是(shi)開(kai)發(fa)新農(nong)(nong)藥(yao)(yao)的(de)重要途徑。“植(zhi)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)源(yuan)(yuan)農(nong)(nong)藥(yao)(yao)”實際上就(jiu)是(shi)利(li)用(yong)(yong)(yong)天(tian)然中草藥(yao)(yao)經過篩選配方而(er)研(yan)制成(cheng)的(de)一種(zhong)“生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)農(nong)(nong)藥(yao)(yao)”,與環境(jing)和諧(xie)度(du)高。其(qi)主要特點為:(1)植(zhi)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)源(yuan)(yuan)農(nong)(nong)藥(yao)(yao)對人畜安(an)全(quan);(2)在自然環境(jing)下易分(fen)(fen)(fen)解,殘留量低;(3)是(shi)天(tian)然的(de)混配復劑,對害(hai)蟲有(you)拒(ju)食、忌避、抑制生(sheng)(sheng)長(chang)發(fa)育、控制種(zhong)群等作用(yong)(yong)(yong),害(hai)蟲不易產(chan)生(sheng)(sheng)抗(kang)性。它的(de)優勢在于既能調(diao)節農(nong)(nong)作物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)生(sheng)(sheng)長(chang)發(fa)育,防治病(bing)蟲害(hai),又沒有(you)化學農(nong)(nong)藥(yao)(yao)的(de)諸(zhu)多副作用(yong)(yong)(yong)。本文(wen)就(jiu)植(zhi)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)源(yuan)(yuan)殺蟲劑的(de)研(yan)究(jiu)概況作簡要綜述,通(tong)過分(fen)(fen)(fen)析(xi)其(qi)優、缺(que)點來(lai)展(zhan)(zhan)望(wang)其(qi)發(fa)展(zhan)(zhan)前景。
一(yi)、研究現(xian)狀
1. 殺(sha)蟲(chong)植物資源研究
地球上植物農藥(yao)十(shi)分(fen)豐(feng)富。《中(zhong)國(guo)有毒植物》一(yi)書(shu)列入(ru)有毒植物1300多種,其中(zhong)許多種類具有殺蟲(菌)作(zuo)(zuo)用或(huo)已被作(zuo)(zuo)為植物源農藥(yao)利(li)用。據1958年(nian)中(zhong)國(guo)南方各省統(tong)計,被利(li)用的植物農藥(yao)達411種。《中(zhong)國(guo)土農藥(yao)志》一(yi)書(shu)共記述植物性農藥(yao)220種,并定出了學名。據調查統(tong)計,中(zhong)國(guo)作(zuo)(zuo)為農藥(yao)的植物主(zhu)要集中(zhong)于(yu)楝科(ke)(ke)、菊(ju)科(ke)(ke)、豆科(ke)(ke)、衛矛科(ke)(ke)和大戟科(ke)(ke)等(deng)30多科(ke)(ke)以上。
(1)楝(lian)科(ke)植(zhi)物 楝(lian)科(ke)植(zhi)物約52屬1400種(zhong),中國約有(you)15屬64種(zhong)。楝(lian)科(ke)植(zhi)物殺蟲(chong)劑(ji)應用(yong)較早,其中印(yin)(yin)楝(lian)(Azadirachtaindica)、川楝(lian)(Melia toosendan)和苦楝(lian)(Melia azedacach)是(shi)該科(ke)中主要(yao)(yao)的殺蟲(chong)植(zhi)物。印(yin)(yin)楝(lian)是(shi)世界上公(gong)認的理想殺蟲(chong)植(zhi)物,其活性(xing)成(cheng)(cheng)分主要(yao)(yao)分布在(zai)種(zhong)核和葉中。從其種(zhong)子中已(yi)(yi)分離(li)、鑒定出數十種(zhong)檸(ning)檬素類化合(he)物,其中最主要(yao)(yao)的活性(xing)成(cheng)(cheng)分是(shi)一種(zhong)四環三萜類化合(he)物——印(yin)(yin)楝(lian)素。其作(zuo)(zuo)用(yong)機制主要(yao)(yao)是(shi)擾亂昆(kun)蟲(chong)內分泌(mi)系統,影響(xiang)促前胸腺激素(PTTH)的合(he)成(cheng)(cheng)與釋放(fang),減低(di)前胸腺對PTTH的感應而造(zao)成(cheng)(cheng)20-羥基蛻皮酮合(he)成(cheng)(cheng)、分泌(mi)的不足,致(zhi)使昆(kun)蟲(chong)變態、發(fa)育(yu)受(shou)阻。自美國Vikwood公(gong)司最早開發(fa)出以印(yin)(yin)楝(lian)種(zhong)核為原(yuan)料的殺蟲(chong)劑(ji)馬格(ge)樂后,至今全世界已(yi)(yi)有(you)近20個(ge)國家建立了印(yin)(yin)楝(lian)農藥(yao)生產(chan)廠,并已(yi)(yi)有(you)十幾(ji)個(ge)產(chan)品投放(fang)市場,用(yong)于防治8目400余種(zhong)害(hai)蟲(chong)。在(zai)對藥(yao)劑(ji)的速(su)效性(xing)進行了深(shen)入研究后,發(fa)現印(yin)(yin)楝(lian)素乳油在(zai)環境保護和降低(di)農藥(yao)殘留方(fang)面,具有(you)化學合(he)成(cheng)(cheng)農藥(yao)無法代替的作(zuo)(zuo)用(yong)。
(2)除(chu)蟲菊(ju) 除(chu)蟲菊(ju)是(shi)一種(zhong)多年生(sheng)草本菊(ju)科植(zhi)物(wu)(wu),是(shi)目前世(shi)界上唯一大規模集約化種(zhong)植(zhi)的殺蟲植(zhi)物(wu)(wu),是(shi)一種(zhong)不(bu)污(wu)染環境、對(dui)人畜安(an)全無(wu)害(hai)、能迅速殺滅(mie)害(hai)蟲而不(bu)易產(chan)(chan)生(sheng)抗藥(yao)性、無(wu)殘留(liu)的高效天然(ran)殺蟲劑。用其(qi)提取的天然(ran)菊(ju)酯油是(shi)生(sheng)產(chan)(chan)高效低(di)毒無(wu)公害(hai)生(sheng)物(wu)(wu)農(nong)藥(yao)和(he)衛生(sheng)殺蟲劑的主要原料。
(3)魚(yu)(yu)藤(teng) 魚(yu)(yu)藤(teng)主要殺蟲(chong)成(cheng)分(fen)是魚(yu)(yu)藤(teng)酮(tong)(Rotenone),對(dui)(dui)昆(kun)蟲(chong)高毒而對(dui)(dui)人畜安(an)全,它通過(guo)抑制(zhi)昆(kun)蟲(chong)體內還原型輔酶 Ⅰ、脫氫(qing)酶(NAD+輔酶Ⅰ)與輔酶Q之(zhi)間的生化(hua)過(guo)程來殺滅害蟲(chong),故害蟲(chong)不(bu)易產生抗(kang)性。黃瑞論等(deng)(1956)試驗(yan)得出“魚(yu)(yu)藤(teng)酮(tong)對(dui)(dui)蚜蟲(chong)的防治效(xiao)能,比任何已(yi)知(zhi)藥劑大(da)”的結論。魚(yu)(yu)藤(teng)酮(tong)對(dui)(dui)煙(yan)蚜、小(xiao)地(di)老虎、煙(yan)盲(mang)蝽(chun)、煙(yan)薊馬等(deng)多種害蟲(chong)有強力觸殺作用(yong),美(mei)中不(bu)足的是魚(yu)(yu)藤(teng)酮(tong)易光解氧(yang)化(hua),在作物(wu)上殘(can)留時(shi)間短。此外,還有一(yi)些研究報道,魚(yu)(yu)藤(teng)根(gen)有效(xiao)成(cheng)分(fen)對(dui)(dui)植物(wu)的生長有刺激作用(yong)。
(4)衛矛科植物(wu) 衛矛科植物(wu)約有(you)30屬(shu)450種(zhong)(zhong),中(zhong)(zhong)國(guo)有(you)12屬(shu)200種(zhong)(zhong)以上。該科植物(wu)的(de)殺(sha)(sha)蟲(chong)有(you)效成(cheng)分為(wei)二氫沉香呋喃類化合物(wu)。雷公(gong)(gong)藤(teng)(teng)和(he)苦(ku)皮藤(teng)(teng)是(shi)該科中(zhong)(zhong)重(zhong)要的(de)殺(sha)(sha)蟲(chong)植物(wu)。雷公(gong)(gong)藤(teng)(teng)(Tripteryiumwilfordii)的(de)殺(sha)(sha)蟲(chong)有(you)效成(cheng)分主要為(wei)wilfordine、wilforgine、wilfortrine、wiforzine及雷公(gong)(gong)藤(teng)(teng)堿,多(duo)存在(zai)于(yu)根(gen)皮之中(zhong)(zhong)。雷公(gong)(gong)藤(teng)(teng)對多(duo)種(zhong)(zhong)害(hai)蟲(chong)具(ju)有(you)胃毒、拒食、抑制(zhi)生(sheng)長發育和(he)忌(ji)避產卵等殺(sha)(sha)蟲(chong)活(huo)(huo)性(xing),且藥效快,為(wei)其(qi)它一般植物(wu)性(xing)殺(sha)(sha)蟲(chong)劑(ji)所不及。苦(ku)皮藤(teng)(teng)(Celastrusangulatus)的(de)殺(sha)(sha)蟲(chong)活(huo)(huo)性(xing)物(wu)質主要分布于(yu)根(gen)皮中(zhong)(zhong),其(qi)次分布于(yu)葉中(zhong)(zhong)。苦(ku)皮藤(teng)(teng)對小(xiao)菜蛾、粘(zhan)蟲(chong)、黃守瓜等多(duo)種(zhong)(zhong)害(hai)蟲(chong)具(ju)有(you)較好的(de)防效。
(5)杜(du)鵑(juan)花(hua)科(ke)植(zhi)(zhi)物(wu)(wu) 杜(du)鵑(juan)花(hua)科(ke)植(zhi)(zhi)物(wu)(wu)約50屬(shu)1300余種(zhong),中(zhong)(zhong)國(guo)有(you)14屬(shu)700種(zhong)。該(gai)科(ke)植(zhi)(zhi)物(wu)(wu)黃(huang)杜(du)鵑(juan)(Rhodendron molle)在中(zhong)(zhong)國(guo)作(zuo)為(wei)殺蟲(chong)(chong)植(zhi)(zhi)物(wu)(wu)使(shi)用的歷史較(jiao)早(zao)。黃(huang)杜(du)鵑(juan)(又稱鬧(nao)羊花(hua))中(zhong)(zhong)有(you)3種(zhong)活性較(jiao)高的物(wu)(wu)質:鬧(nao)羊花(hua)素-Ⅲ(簡稱R-Ⅲ)、Kalmanol和Grayanotoxin-Ⅲ,其中(zhong)(zhong)以R-Ⅲ為(wei)主要(yao)殺蟲(chong)(chong)有(you)效成(cheng)分。 R-Ⅲ屬(shu)于四環(huan)三萜(tie)類化合(he)物(wu)(wu),在黃(huang)杜(du)鵑(juan)的花(hua)、嫩葉、根、莖不同部位含量各異,以花(hua)中(zhong)(zhong)含量最高(0.20% )。鬧(nao)羊花(hua)毒(du)素對昆蟲(chong)(chong)有(you)觸殺、胃毒(du)和熏蒸作(zuo)用。用黃(huang)杜(du)鵑(juan)可加工制作(zuo)黃(huang)杜(du)鵑(juan)粉劑和黃(huang)杜(du)鵑(juan)水劑兩種(zhong)植(zhi)(zhi)物(wu)(wu)農藥,可用于防(fang)治(zhi)葉蟬、稻飛虱、薊馬、蚜蟲(chong)(chong)、黃(huang)守(shou)瓜、盲蝽象、地老虎(hu)等(deng)害蟲(chong)(chong)。
除上述(shu)植(zhi)(zhi)物(wu)外(wai),近10多年來(lai)國(guo)內(nei)工作者還對瑞香科植(zhi)(zhi)物(wu)、柏科植(zhi)(zhi)物(wu)、黃(huang)花蒿、竹、夾竹桃、豆(dou)薯(地瓜、涼(liang)薯)、百部、毒(du)藜、大黃(huang)、藜蘆、苦參(can)、銀(yin)杏、番茄、苦木(mu)、白頭(tou)翁(weng)、黃(huang)芩、辣椒等植(zhi)(zhi)物(wu)的殺蟲活性(xing)進行(xing)了相關的研究和(he)報道。
2. 活性成(cheng)分
植物(wu)源(yuan)農(nong)藥的(de)活性成分(fen)(fen)多(duo)種多(duo)樣,從成分(fen)(fen)的(de)化學分(fen)(fen)類(lei)(lei)(lei)角度看(kan),幾乎涵蓋所有(you)成分(fen)(fen)類(lei)(lei)(lei)別(bie),主要(yao)包括:(1)生物(wu)堿:生物(wu)堿作(zuo)為植物(wu)源(yuan)農(nong)藥的(de)有(you)效成分(fen)(fen)最為重要(yao),如(ru)煙(yan)堿、苦參(can)堿、藜(li)蘆堿、雷公(gong)藤堿等(deng)。(2)氨基酸(suan)、蛋(dan)白質類(lei)(lei)(lei):如(ru)甘氨酸(suan)、天門冬氨酸(suan)、堿性蛋(dan)白、蛋(dan)白質類(lei)(lei)(lei)似物(wu)等(deng)。(3)萜類(lei)(lei)(lei)與揮發(fa)油(精油):除(chu)蟲菊酯,雷公(gong)藤素(su)甲(jia)、乙(yi),雷公(gong)藤酮(tong),香(xiang)茅醛,檸(ning)檬醛,樟腦等(deng)。(4)三(san)萜類(lei)(lei)(lei)與甾體類(lei)(lei)(lei)化合物(wu):如(ru)川楝素(su)、海(hai)蔥糖苷等(deng)。(5)其(qi)它(ta):糖甙(dai)(dai)類(lei)(lei)(lei)有(you)異硫(liu)氰酸(suan)酯甙(dai)(dai)、硫(liu)甙(dai)(dai)芥子(zi)甙(dai)(dai);黃酮(tong)類(lei)(lei)(lei),如(ru)魚(yu)藤酮(tong)等(deng)。
3. 作(zuo)用機理
(1)影響(xiang)昆(kun)(kun)蟲(chong)(chong)激(ji)(ji)素(su)(su)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)代謝:如印楝素(su)(su)抗昆(kun)(kun)蟲(chong)(chong)蛻皮激(ji)(ji)素(su)(su),干(gan)擾(rao)昆(kun)(kun)蟲(chong)(chong)蛻皮,導致昆(kun)(kun)蟲(chong)(chong)產生形態上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)缺陷(xian);另外印楝素(su)(su)還可影響(xiang)昆(kun)(kun)蟲(chong)(chong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)交配(pei)及卵子的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)育。(2)影響(xiang)昆(kun)(kun)蟲(chong)(chong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)神經(jing)系統(tong):如煙堿(jian)(jian)作用于昆(kun)(kun)蟲(chong)(chong)神經(jing)細胞(bao)(bao)上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)乙酰膽堿(jian)(jian)煙堿(jian)(jian)型受體,使神經(jing)體持續激(ji)(ji)活(huo),蟲(chong)(chong)體持續痙攣(luan),麻痹死亡;植(zhi)物香油(you)(you)通(tong)(tong)過抑(yi)(yi)制乙酰膽堿(jian)(jian)酯酶(mei),也可產生同(tong)(tong)樣的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)效果。(3)影響(xiang)昆(kun)(kun)蟲(chong)(chong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)呼(hu)吸(xi)系統(tong):魚藤酮是呼(hu)吸(xi)作用電子傳(chuan)遞(di)鏈(lian)中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)Ⅰ位點抑(yi)(yi)制劑(ji),從而影響(xiang)昆(kun)(kun)蟲(chong)(chong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)呼(hu)吸(xi)系統(tong);奈醌類物質作用于線(xian)粒體復合(he)(he)體,抑(yi)(yi)制呼(hu)吸(xi)作用。(4)影響(xiang)昆(kun)(kun)蟲(chong)(chong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)消化(hua)系統(tong):植(zhi)物蛋(dan)白酶(mei)抑(yi)(yi)制劑(ji)與(yu)昆(kun)(kun)蟲(chong)(chong)腸(chang)道(dao)內(nei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)蛋(dan)白酶(mei)結合(he)(he)并(bing)抑(yi)(yi)制其活(huo)力,影響(xiang)昆(kun)(kun)蟲(chong)(chong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)消化(hua)功能;川楝素(su)(su)通(tong)(tong)過破(po)壞菜青蟲(chong)(chong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)中腸(chang)組織而起作用。(5)影響(xiang)離子通(tong)(tong)道(dao):除蟲(chong)(chong)菊酯與(yu)細胞(bao)(bao)膜上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)鈉(na)離子通(tong)(tong)道(dao)結合(he)(he),延長(chang)其開放時間(jian),引起昆(kun)(kun)蟲(chong)(chong)休克死亡,相同(tong)(tong)機(ji)理的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)尚有西藜蘆生物堿(jian)(jian)、胡(hu)椒素(su)(su)、阿素(su)(su)寧、墻(qiang)草堿(jian)(jian)等;魚尼丁能與(yu)肌質網上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)鈣(gai)離子通(tong)(tong)道(dao)結合(he)(he),使鈣(gai)離子進入(ru)肌細胞(bao)(bao),很快(kuai)引起細胞(bao)(bao)死亡,對(dui)特(te)定種(zhong)類昆(kun)(kun)蟲(chong)(chong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)防治確實有效。(6)其它:油(you)(you)菜素(su)(su)內(nei)酯可以增強植(zhi)物的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)抗性;苦豆子中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)金雀花堿(jian)(jian)和苦豆堿(jian)(jian)對(dui)昆(kun)(kun)蟲(chong)(chong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)同(tong)(tong)工酶(mei)有顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)抑(yi)(yi)制作用等。
4. 作用(yong)方式(shi)
(1)胃毒作(zuo)用 具有胃毒作(zuo)用的(de)植物源(yuan)殺(sha)蟲(chong)物質較多,但(dan)它們的(de)作(zuo)用機理并不完全相(xiang)同。如苦(ku)皮藤素(su)V主要(yao)是破壞中(zhong)腸(chang)腸(chang)壁細(xi)胞膜及(ji)細(xi)胞器(qi)膜;而川(chuan)楝素(su)則破壞中(zhong)腸(chang)組織,阻斷神經傳導而導致害蟲(chong)麻痹、昏迷、死亡。
(2)觸殺作(zuo)用(yong)(yong) 目前,具(ju)有觸殺作(zuo)用(yong)(yong)的(de)植物源殺蟲(chong)植物不多,主(zhu)(zhu)(zhu)要有除(chu)(chu)蟲(chong)菊、魚(yu)藤、煙草(cao)等。研究認為,除(chu)(chu)蟲(chong)菊中的(de)除(chu)(chu)蟲(chong)菊素(su)作(zuo)用(yong)(yong)于(yu)(yu)昆蟲(chong)神(shen)經系統,但(dan)其(qi)具(ju)體(ti)作(zuo)用(yong)(yong)機理比較復雜,尚(shang)有許多問(wen)題不清楚;魚(yu)藤中的(de)有效殺蟲(chong)成(cheng)分魚(yu)藤酮主(zhu)(zhu)(zhu)要作(zuo)用(yong)(yong)于(yu)(yu)呼吸(xi)鏈中電子轉移復合體(ti)Ⅰ;煙堿是煙草(cao)中的(de)主(zhu)(zhu)(zhu)要殺蟲(chong)成(cheng)分,作(zuo)用(yong)(yong)于(yu)(yu)乙酰膽堿受體(ti)。
(3)忌避和(he)拒食(shi)(shi)作(zuo)用 忌避主(zhu)要是(shi)利用某些(xie)(xie)藥劑(如茼蒿精油(you)、菊蒿精油(you))散發出(chu)(chu)的特殊氣味,使(shi)昆蟲感覺器官難以忍(ren)受而離去。拒食(shi)(shi)產(chan)生(sheng)的主(zhu)要原因是(shi)某些(xie)(xie)藥劑(如印楝(lian)素(su)、川楝(lian)素(su)、R-m、脫氧鬼(gui)臼毒素(su)等)抑(yi)制(zhi)了昆蟲的味覺功(gong)能(neng)而表現出(chu)(chu)拒食(shi)(shi)效應。
(4)麻醉作用 某(mou)些植物源殺(sha)蟲物質(zhi)對害(hai)蟲具有特殊(shu)的麻醉作用。如雷公藤總堿對5齡菜青蟲有很強的麻醉作用(麻醉中量ND50為2.29μg·g-1)。
(5)其它(ta)作(zuo)用(yong) 除上述(shu)幾種作(zuo)用(yong)方式外,植(zhi)物(wu)源殺蟲劑還有其它(ta)生物(wu)活性。如砂地柏、黃花蒿等精油對害(hai)蟲有熏(xun)殺作(zuo)用(yong),從喜樹中(zhong)分離出來的喜樹堿具有極強的不育(yu)作(zuo)用(yong),還有一些(xie)植(zhi)物(wu)精油對害(hai)蟲具有引誘(you)作(zuo)用(yong)。
二、開發利(li)用
從對植(zhi)物性(xing)殺(sha)(sha)(sha)(sha)蟲(chong)(chong)(chong)物質(zhi)的(de)(de)(de)簡要概括中可(ke)看出,植(zhi)物源(yuan)殺(sha)(sha)(sha)(sha)蟲(chong)(chong)(chong)劑(ji)作(zuo)為一(yi)(yi)種(zhong)天然殺(sha)(sha)(sha)(sha)蟲(chong)(chong)(chong)劑(ji)類型(xing)具有以下優(you)點:(1)對人畜(chu)低(di)毒(du)(du)或無毒(du)(du);(2)其本身即取之于(yu)自然,對植(zhi)物源(yuan)殺(sha)(sha)(sha)(sha)蟲(chong)(chong)(chong)劑(ji)的(de)(de)(de)利用(yong)(yong),是(shi)自然資源(yuan)的(de)(de)(de)一(yi)(yi)種(zhong)循環,不會(hui)對環境造成任何附加的(de)(de)(de)壓力;(3)植(zhi)物源(yuan)殺(sha)(sha)(sha)(sha)蟲(chong)(chong)(chong)劑(ji)中不乏一(yi)(yi)些作(zuo)用(yong)(yong)方式(shi)、作(zuo)用(yong)(yong)機理特(te)殊的(de)(de)(de)物質(zhi),對于(yu)目(mu)前害蟲(chong)(chong)(chong)嚴重產(chan)生抗藥性(xing)的(de)(de)(de)局面可(ke)能有一(yi)(yi)定的(de)(de)(de)緩解(jie);(4)植(zhi)物源(yuan)殺(sha)(sha)(sha)(sha)蟲(chong)(chong)(chong)劑(ji)資源(yuan)豐富,據估計,當今(jin)世界至(zhi)少有25萬(wan)種(zhong)不同(tong)的(de)(de)(de)植(zhi)物,而在(zai)化學性(xing)質(zhi)上進(jin)行過調查(cha)研(yan)究(jiu)的(de)(de)(de)僅占10%,這說明進(jin)一(yi)(yi)步工作(zuo)的(de)(de)(de)回旋余地非常大;(5)植(zhi)物質(zhi)產(chan)品(pin)一(yi)(yi)般具有一(yi)(yi)定的(de)(de)(de)選擇性(xing),對害蟲(chong)(chong)(chong)天敵比(bi)較安(an)全,不會(hui)破壞自然生態防(fang)御系統。因此,在(zai)人類花(hua)費大量的(de)(de)(de)人力、物力、財力竭(jie)力尋(xun)找新型(xing)殺(sha)(sha)(sha)(sha)蟲(chong)(chong)(chong)劑(ji)而層層受(shou)阻的(de)(de)(de)同(tong)時(shi),把(ba)希望寄(ji)托于(yu)對植(zhi)物性(xing)殺(sha)(sha)(sha)(sha)蟲(chong)(chong)(chong)劑(ji)的(de)(de)(de)開發和研(yan)究(jiu)也就成了歷史(shi)之必然。
植(zhi)物(wu)(wu)(wu)源農藥(yao)的(de)(de)(de)開發利用(yong)可分為兩(liang)方面:一是(shi)直接(jie)(jie)利用(yong),即對植(zhi)物(wu)(wu)(wu)中的(de)(de)(de)活性物(wu)(wu)(wu)質(zhi)進行粗(cu)提(ti)取后,直接(jie)(jie)加工成可利用(yong)的(de)(de)(de)制(zhi)劑(ji)(ji)。這(zhe)種(zhong)(zhong)利用(yong)方式的(de)(de)(de)主(zhu)要優點是(shi)能(neng)夠發揮粗(cu)提(ti)物(wu)(wu)(wu)中各(ge)種(zhong)(zhong)成分的(de)(de)(de)協同(tong)作(zuo)用(yong),而且(qie)投資少,開發周期短。目前,中國(guo)(guo)在這(zhe)方面做的(de)(de)(de)工作(zuo)較多(duo),已開發出楝素乳油(you)、苦(ku)皮藤乳油(you)、魚藤酮乳油(you)、雙素堿(jian)(jian)水劑(ji)(ji)、油(you)酸煙堿(jian)(jian)等(deng)多(duo)種(zhong)(zhong)商(shang)品(pin)化制(zhi)劑(ji)(ji)。二(er)是(shi)間接(jie)(jie)利用(yong),即研(yan)究活性物(wu)(wu)(wu)質(zhi)的(de)(de)(de)結(jie)構(gou)、作(zuo)用(yong)機制(zhi)、結(jie)構(gou)與(yu)活性間的(de)(de)(de)關系,進而人工模擬合成篩選,從中開發新型(xing)植(zhi)物(wu)(wu)(wu)源農藥(yao)制(zhi)劑(ji)(ji)。間接(jie)(jie)利用(yong)是(shi)當前國(guo)(guo)外植(zhi)物(wu)(wu)(wu)源農藥(yao)研(yan)究開發的(de)(de)(de)盲點,也是(shi)我國(guo)(guo)植(zhi)物(wu)(wu)(wu)源農藥(yao)研(yan)究發展(zhan)的(de)(de)(de)方向。
植物(wu)源農(nong)藥(yao)可(ke)以(yi)制成乳劑、粉劑單獨使用或(huo)幾種(zhong)植物(wu)農(nong)藥(yao)配合使用,也(ye)可(ke)以(yi)與(yu)生物(wu)農(nong)藥(yao)、化(hua)學農(nong)藥(yao)混(hun)配使用。到2000年止,中(zhong)國已登記注冊植物(wu)源農(nong)藥(yao)品種(zhong)28種(zhong),應用較多的(de)(de)為苦(ku)參堿(jian)(粉劑2種(zhong),水劑10種(zhong))、煙(yan)堿(jian)(含(han)混(hun)劑,4種(zhong))、魚藤酮(6種(zhong))、茶(cha)皂素(su)、木煙(yan)堿(jian)、楝素(su)乳油等(deng)。由于(yu)植物(wu)源農(nong)藥(yao)對人畜毒(du)性低,在環境中(zhong)容易降(jiang)解,基本上(shang)無明顯的(de)(de)殘毒(du)問題。因此,首先(xian)應考慮(lv)將植物(wu)源農(nong)藥(yao)應用于(yu)蔬菜、茶(cha)葉、中(zhong)藥(yao)材、花卉(hui)生產以(yi)及城市(shi)綠化(hua)防治病蟲害等(deng)方面。
三、存在的問題及前景展望
植(zhi)物(wu)(wu)(wu)源(yuan)(yuan)農藥既然有那么(me)多(duo)好處(chu),為什么(me)未得到很(hen)快發展?這主要是(shi)植(zhi)物(wu)(wu)(wu)源(yuan)(yuan)農藥固有的(de)(de)缺點限(xian)制了(le)(le)它(ta)的(de)(de)研發進(jin)程。眾(zhong)所周(zhou)知,植(zhi)物(wu)(wu)(wu)源(yuan)(yuan)農藥的(de)(de)活(huo)性(xing)成(cheng)分(fen)(fen)是(shi)植(zhi)物(wu)(wu)(wu)的(de)(de)一類或幾類次生代(dai)謝(xie)物(wu)(wu)(wu)質,易(yi)受外界(jie)環境條件(如(ru)溫度(du)、濕度(du)、光(guang)照、土壤pH值(zhi)、土壤營養成(cheng)分(fen)(fen)和周(zhou)圍生物(wu)(wu)(wu)群落等(deng))的(de)(de)影響,因(yin)此(ci)穩定性(xing)不高。并且其(qi)活(huo)性(xing)成(cheng)分(fen)(fen)含(han)量低(di),作用效果緩慢,給生產帶(dai)來了(le)(le)困難。有人提出了(le)(le)一些解決(jue)(jue)植(zhi)物(wu)(wu)(wu)源(yuan)(yuan)農藥易(yi)分(fen)(fen)解失活(huo)的(de)(de)辦法,有的(de)(de)用抗氧化劑(ji)如(ru)低(di)濃度(du)鄰苯(ben)二酚、連苯(ben)三酚等(deng)避(bi)免陽(yang)光(guang)的(de)(de)作用;也可避(bi)光(guang)超低(di)溫保存。現使(shi)用得最多(duo)、最成(cheng)功的(de)(de)是(shi)制成(cheng)乳油。但(dan)乳油的(de)(de)加工需要大(da)量的(de)(de)有機溶(rong)劑(ji),易(yi)污染環境,因(yin)此(ci)還須加大(da)科研力度(du),研究開發無毒的(de)(de)劑(ji)型(xing)。為解決(jue)(jue)藥效慢的(de)(de)問題(ti),如(ru)今大(da)量采用復配的(de)(de)辦法,制成(cheng)多(duo)種復配劑(ji)使(shi)用。
隨著生(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)技術(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)發展,侯(hou)學(xue)文(wen)等(deng)提出將(jiang)生(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)技術(shu)與(yu)植(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)性(xing)(xing)(xing)殺(sha)(sha)蟲(chong)(chong)(chong)(chong)(chong)劑(ji)(ji)(ji)相結合(he)的(de)(de)(de)(de)(de)一些(xie)設想(xiang)。但是(shi)植(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)性(xing)(xing)(xing)殺(sha)(sha)蟲(chong)(chong)(chong)(chong)(chong)劑(ji)(ji)(ji)大多是(shi)結構復雜、在生(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)體內合(he)成(cheng)步驟(zou)繁多的(de)(de)(de)(de)(de)有(you)(you)機化合(he)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu),從現階(jie)段的(de)(de)(de)(de)(de)基(ji)因(yin)工程技術(shu)來看(kan),要想(xiang)將(jiang)它(ta)(ta)們的(de)(de)(de)(de)(de)合(he)成(cheng)酶(mei)系(xi)全部轉(zhuan)移(yi)至目(mu)標作(zuo)(zuo)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)中讓它(ta)(ta)們自(zi)(zi)己擁(yong)有(you)(you)合(he)成(cheng)植(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)性(xing)(xing)(xing)殺(sha)(sha)蟲(chong)(chong)(chong)(chong)(chong)劑(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)能力,至少目(mu)前是(shi)不太現實(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)。現階(jie)段轉(zhuan)移(yi)少數(shu)基(ji)因(yin)的(de)(de)(de)(de)(de)技術(shu)已相當成(cheng)熟(shu),因(yin)此目(mu)前應(ying)集(ji)中研(yan)究蛋(dan)白(bai)質類的(de)(de)(de)(de)(de)植(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)性(xing)(xing)(xing)殺(sha)(sha)蟲(chong)(chong)(chong)(chong)(chong)劑(ji)(ji)(ji),如蓖麻毒(du)素、胰蛋(dan)白(bai)酶(mei)抑制劑(ji)(ji)(ji)、淀(dian)粉酶(mei)抑制劑(ji)(ji)(ji)及一些(xie)對害蟲(chong)(chong)(chong)(chong)(chong)有(you)(you)忌避、毒(du)殺(sha)(sha)的(de)(de)(de)(de)(de)凝集(ji)素等(deng),闡明它(ta)(ta)們的(de)(de)(de)(de)(de)基(ji)因(yin)結構,以(yi)便人工合(he)成(cheng)或從殺(sha)(sha)蟲(chong)(chong)(chong)(chong)(chong)植(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)中克隆這(zhe)些(xie)基(ji)因(yin),然(ran)后再將(jiang)這(zhe)些(xie)基(ji)因(yin)轉(zhuan)入需(xu)保護的(de)(de)(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)中,這(zhe)樣就(jiu)可(ke)以(yi)用(yong)自(zi)(zi)然(ran)界自(zi)(zi)己的(de)(de)(de)(de)(de)方式解決自(zi)(zi)身的(de)(de)(de)(de)(de)問題。用(yong)昆蟲(chong)(chong)(chong)(chong)(chong)細(xi)胞培(pei)養可(ke)以(yi)研(yan)究植(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)性(xing)(xing)(xing)殺(sha)(sha)蟲(chong)(chong)(chong)(chong)(chong)劑(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)用(yong)機理(li),探(tan)討其作(zuo)(zuo)用(yong)于細(xi)胞代謝的(de)(de)(de)(de)(de)哪一個位點,利用(yong)生(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)分(fen)子相互作(zuo)(zuo)用(yong)分(fen)析(BLA)系(xi)統,可(ke)以(yi)查出植(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)性(xing)(xing)(xing)殺(sha)(sha)蟲(chong)(chong)(chong)(chong)(chong)劑(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)受(shou)體,這(zhe)樣對設計混配及仿生(sheng)合(he)成(cheng)新農藥有(you)(you)極大的(de)(de)(de)(de)(de)幫助。利用(yong)昆蟲(chong)(chong)(chong)(chong)(chong)細(xi)胞培(pei)養尚可(ke)預測對植(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)性(xing)(xing)(xing)殺(sha)(sha)蟲(chong)(chong)(chong)(chong)(chong)劑(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)抗性(xing)(xing)(xing)發展及其抗性(xing)(xing)(xing)產生(sheng)原(yuan)因(yin),從而在應(ying)用(yong)前采取相應(ying)措(cuo)施(shi),以(yi)延緩害蟲(chong)(chong)(chong)(chong)(chong)抗藥性(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)發生(sheng)。
四、小(xiao)結(jie)
近年來,中國植物源農藥的研究與開發雖已取得了一定的進展,但還存在以直接利用為主、成本較高、作用緩慢、藥物穩定性差等許多問題。為了最大限度地發揮植物源農藥的優點,開發出在實踐中具有推廣價值的植物源農藥制劑,尚需在以下幾個方面開展研究工作:(1)植物中活性成分結構、作用機制及構效關系的研究;(2)發現先導化合物進而人工合成;(3)植物源農藥劑型加工工藝與合理使用技術的研究。總而言之,中國植物資源豐富,發展植物源農藥的條件得天獨厚。隨著生物、信息、分離鑒定和儀器分析等技術的發展,中國植物源農藥的研究將會不斷取得新的突破。
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