國內外植調劑研究進展

1、國內外植調劑研究進展國內外植調劑研究進展段留生段留生教育部植物生長調節(jié)劑工程中心教育部植物生長調節(jié)劑工程中心中國農業(yè)大學作物化學控制研究中心中國農業(yè)大學作物化學控制研究中心一、國際植調劑發(fā)展現(xiàn)狀一、國際植調劑發(fā)展現(xiàn)狀1. 1. 總體情況總體情況 全球農藥年銷售額徘徊在全球農藥年銷售額徘徊在300300億美元，植調劑億美元，植調劑份額份額占占5%5%（我國（我國3%3%），以，以10%10%速度增長速度增長 美國美國epaepa批準登記植調劑成分批準登記植調劑成分2020多種、品種多種、品種200200多個，銷售額占生物農藥多個，銷售額占生物農藥20%20%以上以上 國際農化巨頭紛紛涉足植調劑業(yè)

2、務，不斷并國際農化巨頭紛紛涉足植調劑業(yè)務，不斷并購專業(yè)公司購專業(yè)公司20092009年全球農藥年全球農藥1010強銷售排行強銷售排行排名排名公司名稱公司名稱總銷售額（百萬美元）總銷售額（百萬美元）植調劑業(yè)務植調劑業(yè)務1 1syngentasyngenta8 4918 491yesyes2 2bayerbayer8 7388 738yesyes3 3basfbasf5 0855 085yesyes4 4dowdow4 5374 537yesyes5 5monsantomonsanto4 4274 427unkownunkown6 6dupontdupont2 4862 486unkownunko

3、wn7 7nufarmnufarm2 1212 121yesyes8 8maimai2 0422 042yesyes9 9sumitomo chemicalsumitomo chemical1 4051 405yesyes1010arysta lifesciencearysta lifescience1 0881 088yesyes syngentasyngenta：抗倒酯、氟節(jié)胺抗倒酯、氟節(jié)胺 bayerbayer：棉花脫葉劑（環(huán)丙酸酰胺、噻苯隆、脫葉棉花脫葉劑（環(huán)丙酸酰胺、噻苯隆、脫葉磷、乙烯利等）磷、乙烯利等） basfbasf：調環(huán)酸鈣、二氫赤霉素調環(huán)酸鈣、二氫赤霉素 dowdow：1

4、- 1-甲基環(huán)丙烯（甲基環(huán)丙烯（20082008并購并購rohm hassrohm hass） nufarmnufarm：單氰胺等單氰胺等 maimai：過專利保護期農化公司過專利保護期農化公司 sumitomo chemicalsumitomo chemical：并購并購valent biosciences valent biosciences ，包括，包括avgavg等等 arysta lifesciencearysta lifescience：復硝酚鈉，并購復硝酚鈉，并購asahi chemicalsasahi chemicals) )2. 2. 創(chuàng)制技術快速發(fā)展，分子設計取得突破創(chuàng)制技

5、術快速發(fā)展，分子設計取得突破 化學調節(jié)劑面臨食品安全挑戰(zhàn)，化學調節(jié)劑面臨食品安全挑戰(zhàn)，生物調節(jié)劑生物調節(jié)劑成為新寵（成為新寵（生物源或仿生結構；生物源或仿生結構；分子靶分子靶標明確；標明確；毒性低微，環(huán)境安全）毒性低微，環(huán)境安全） 靶標發(fā)現(xiàn)和分子設計靶標發(fā)現(xiàn)和分子設計技術廣泛應用于植調劑技術廣泛應用于植調劑創(chuàng)制，大幅度提高效率創(chuàng)制，大幅度提高效率 美國設計研發(fā)出乙烯受體競爭結合抑制劑美國設計研發(fā)出乙烯受體競爭結合抑制劑1- 1-甲甲基環(huán)丙烯（基環(huán)丙烯（1-mcp1-mcp）；美國科學家用化學基因）；美國科學家用化學基因學方法，開發(fā)學方法，開發(fā)模擬脫落酸模擬脫落酸作用的種子萌發(fā)抑作用的種子萌發(fā)抑

6、制劑（制劑（park sy et alpark sy et al，20092009）植調劑分子靶標研究進展植調劑分子靶標研究進展 生長素受體生長素受體tir1tir1蛋白蛋白 赤霉素合成抑制劑及赤霉素合成抑制劑及gidgid蛋白蛋白 脫落酸脫落酸pyr/pylpyr/pyl家族蛋白與家族蛋白與pyrabactinpyrabactin 乙烯合成抑制劑與作用抑制劑乙烯合成抑制劑與作用抑制劑tir1/afbtir1/afb（生長素受體）（生長素受體）武維華，武維華，植物生理學植物生理學/2008xu tan et al, nature/2007tir/tir/生長素晶體解析生長素晶體解析生長延緩劑（

7、生長延緩劑（gaga生物合成）生物合成）wilhelm r. et al, annu. rev. plant physiol./2000赤霉素受體信號轉導赤霉素受體信號轉導何祖華，等植物生理學通訊何祖華，等植物生理學通訊/2010赤霉素與受體分子識別機制赤霉素與受體分子識別機制kohji murase et al, nature/2008yue ma et al, science, 2009 sang-youl park et al, science, 2009ping yin et al, nature structur and molecular biology, 2009脫落酸受體脫落酸

8、受體pyl pyl nieng yan et al, j. biological chemistry/2010基于脫落酸受體基于脫落酸受體pylpyl的分子設計的分子設計參考參考 武維華武維華植物生理學植物生理學/2008乙烯生物合成與調控乙烯生物合成與調控乙烯合成抑制劑乙烯合成抑制劑avg，aoa乙烯作用抑制劑乙烯作用抑制劑ag+，stsdacp，nbd1-mcp1-mcp主要新品種主要新品種1-mcp1-mcp 與乙烯受體結合（優(yōu)先，不可逆），阻止內源和與乙烯受體結合（優(yōu)先，不可逆），阻止內源和外源乙烯的結合，抑制其所誘導的與果蔬、花卉外源乙烯的結合，抑制其所誘導的與果蔬、花卉等園藝作物后

9、熟或衰老相關生理生化反應等園藝作物后熟或衰老相關生理生化反應 19981998年申請美國專利年申請美國專利 19991999年獲年獲epaepa登記（登記（rohm & hassrohm & hass, dow, dow） smartfreshsmartfreshtmtm（果品，（果品，0.52.0 mg/m0.52.0 mg/m3 3） ethylblocethylbloctmtm（花卉，（花卉，0.51.5mg/kg0.51.5mg/kg） 3.3%3.3%微囊粒劑（專用氣體發(fā)生器）、微囊粒劑（專用氣體發(fā)生器）、0.14%0.14%微囊粒微囊粒劑、劑、0.014%0.014

10、%微囊粒劑（包裝箱）、微囊粒劑（包裝箱）、0.63%0.63%片劑片劑相關專利相關專利 us 6017849, us 20020043730, us 20050261131us 6017849, us 20020043730, us 20050261131 cn 1711836acn 1711836a：變性淀粉和分子篩包結：變性淀粉和分子篩包結 zl 200610042683.2zl 200610042683.2：常壓鼓泡，：常壓鼓泡，- -環(huán)糊精環(huán)糊精+ +淀粉淀粉 cn 101416658cn 101416658：改性淀粉：改性淀粉+ +環(huán)糊精環(huán)糊精 zl 200610069625.9zl

11、 200610069625.9：醇吸收，低溫保存：醇吸收，低溫保存 200710148222.8200710148222.8：可供噴霧的水劑：可供噴霧的水劑 200810129621.4200810129621.4：可供噴霧的油懸浮劑：可供噴霧的油懸浮劑 cn 101715760acn 101715760a：可供噴霧的乳油：可供噴霧的乳油invinsainvinsatmtm 作物逆境保護，適用于水稻、玉米、小麥、棉花作物逆境保護，適用于水稻、玉米、小麥、棉花和大豆等作物和大豆等作物 適度高溫與干旱脅迫適度高溫與干旱脅迫下，玉米增產下，玉米增產5%15%5%15% 與與syngentasynge

12、nta合作，進行后期研發(fā)與全球市場推廣合作，進行后期研發(fā)與全球市場推廣主要新品種主要新品種調環(huán)酸鈣調環(huán)酸鈣 專一作用于專一作用于2- 2-氧代戊二酸酯依賴的加二氧酶，抑氧代戊二酸酯依賴的加二氧酶，抑制赤霉素生物合成中的制赤霉素生物合成中的3 -3 -羥基化，用于禾本科羥基化，用于禾本科作物控制生長（草坪）作物控制生長（草坪）, ,結構、活性與抗倒酯類似結構、活性與抗倒酯類似（環(huán)己二酮羧酸衍生物）（環(huán)己二酮羧酸衍生物） 19831983年年kumiai chemicalkumiai chemical合成，專利合成，專利ep 0123001ep 0123001，20002000年年basfbasf

13、獲得美國獲得美國epaepa登記（登記（apogeeapogee） 但其但其吸收利用率較低，控制作用較弱，成本較高吸收利用率較低，控制作用較弱，成本較高；basfbasf公司專利（公司專利（wo 2011012495 wo 2011012495 ，20112011） 近幾年近幾年國內國內調環(huán)酸、抗倒酯調環(huán)酸、抗倒酯獲登記獲登記主要新品種主要新品種二氫赤霉素二氫赤霉素 抑制赤霉素生物合成途徑中的抑制赤霉素生物合成途徑中的雙加氧酶活性雙加氧酶活性（3-羥羥基化），抑制基化），抑制ga1合成合成 禾本科作物最具生物活性的生長延緩劑禾本科作物最具生物活性的生長延緩劑，每公頃，每公頃20g可防止倒伏，對

14、其他作物活性較弱或基本沒有活性。可防止倒伏，對其他作物活性較弱或基本沒有活性。 需要以需要以ga3為原料，成本較高，未進行商品化為原料，成本較高，未進行商品化主要新品種主要新品種環(huán)丙酰胺環(huán)丙酰胺 乙烯釋放促進劑乙烯釋放促進劑，用于棉花催熟脫葉，用于棉花催熟脫葉 bayer獲美國獲美國epa登記登記（98.5%原藥，原藥，1997；與乙；與乙烯利混劑，烯利混劑，1997/1999 / 2002；與甲哌鎓混劑，；與甲哌鎓混劑，2005；18% sc ，2007；2.8%sc，2007 ） 相關專利有相關專利有us 20080076665（bayer ，2008）和）和bg 105263（avent

15、is，2001 ，防止蘋果提前落果，防止蘋果提前落果并提高果品質量并提高果品質量其他新機制植調劑其他新機制植調劑 單氰胺（單氰胺（植物休眠終止劑）植物休眠終止劑），抑制植物體內過氧，抑制植物體內過氧化氫酶活性，加速氧化磷酸戊糖循環(huán)，刺激作物化氫酶活性，加速氧化磷酸戊糖循環(huán)，刺激作物生長（生長（nufarmnufarm，寧夏大榮），寧夏大榮） 激活蛋白、氨基酸激活蛋白、氨基酸 寡糖（分子尺降解技術）寡糖（分子尺降解技術）3. 3. 重組微生物與發(fā)酵工程技術應用重組微生物與發(fā)酵工程技術應用 利用分子生物學技術，構建利用分子生物學技術，構建代謝捷徑型基因工程代謝捷徑型基因工程菌菌，提高生物調節(jié)劑產量

16、、效率，降低發(fā)酵周期，提高生物調節(jié)劑產量、效率，降低發(fā)酵周期和生產成本，已成為生物調節(jié)劑的主要來源和生產成本，已成為生物調節(jié)劑的主要來源 赤霉素、脫落酸赤霉素、脫落酸等工業(yè)化發(fā)酵生產，推動了生物等工業(yè)化發(fā)酵生產，推動了生物調節(jié)劑的農業(yè)應用調節(jié)劑的農業(yè)應用 具有抗逆誘導功效的具有抗逆誘導功效的生物調節(jié)劑冠菌素生物調節(jié)劑冠菌素（cor）高效發(fā)酵生產，已經完成中試高效發(fā)酵生產，已經完成中試4. 4. 制劑開發(fā)制劑開發(fā)新材料、新技術應用新材料、新技術應用 生物調節(jié)劑生物調節(jié)劑易代謝或失活，易受光照、溫度等易代謝或失活，易受光照、溫度等環(huán)境影響環(huán)境影響（脫落酸、赤霉酸、吲哚乙酸等）（脫落酸、赤霉酸、吲哚

17、乙酸等） 納米乳劑、微膠囊劑、納米乳劑、微膠囊劑、分子包合（分子包合（1-mcp）、介孔載藥（二氧化硅）等介孔載藥（二氧化硅）等 抗光敏材料、耐溫材料等抗光敏材料、耐溫材料等5. 5. 生產應用生產應用滿足多種需求滿足多種需求 高產、高效和提高生產效率高產、高效和提高生產效率 增強抗病抗逆性、提高資源利用、改善品質增強抗病抗逆性、提高資源利用、改善品質等等 植物生物調節(jié)劑誘導和激活植物免疫機制植物生物調節(jié)劑誘導和激活植物免疫機制二、關于我國植調劑發(fā)展的思考二、關于我國植調劑發(fā)展的思考（資料統(tǒng)計來源：中國農藥信息網(wǎng)）（資料統(tǒng)計來源：中國農藥信息網(wǎng)）1. 1. 突出源頭創(chuàng)新和自主創(chuàng)制突出源頭創(chuàng)新和

18、自主創(chuàng)制 多為仿制產品，自主創(chuàng)制：呋苯硫脲、乙二醇多為仿制產品，自主創(chuàng)制：呋苯硫脲、乙二醇縮糠醛、激活蛋白、低聚寡糖等少數(shù)品種縮糠醛、激活蛋白、低聚寡糖等少數(shù)品種 品種老化，前品種老化，前7 7大登記品種（大登記品種（3535個）均為個）均為2020世紀世紀9090年代前品種，占調節(jié)劑總登記數(shù)年代前品種，占調節(jié)劑總登記數(shù)82.75%82.75% 企業(yè)企業(yè)研發(fā)相對薄弱（主體作用？），創(chuàng)新主體研發(fā)相對薄弱（主體作用？），創(chuàng)新主體仍在科研院所和高校仍在科研院所和高校 知識產權保護差，仿冒代價太低知識產權保護差，仿冒代價太低赤霉酸（赤霉酸（374374）乙烯利（乙烯利（202202）復硝酚鈉復硝酚鈉/

19、 /鉀（鉀（9898）矮壯素（矮壯素（7070）多效唑（多效唑（6565）甲哌鎓（甲哌鎓（5151） 目前產品，主要為化學合成，乳油占目前產品，主要為化學合成，乳油占19.1%19.1%，可，可濕性粉劑占濕性粉劑占7.6%7.6%，低含量乳油和可濕性粉劑仍存，低含量乳油和可濕性粉劑仍存在在 生物調節(jié)劑和發(fā)酵制備（赤霉素、脫落酸等）生物調節(jié)劑和發(fā)酵制備（赤霉素、脫落酸等） 新劑型：水基制劑，納米制劑等新劑型：水基制劑，納米制劑等2. 2. 發(fā)展綠色制備工藝發(fā)展綠色制備工藝 規(guī)模較小，重復明顯：規(guī)模較小，重復明顯：生產企業(yè)生產企業(yè)271271家，其中山家，其中山東東3434家，江蘇家，江蘇3434家，河南家，河南3131家；同一品種生產企家；同一品種生產企業(yè)過多，乙烯利業(yè)過多，乙烯利6565家，復硝酚鈉家，復硝酚鈉/ /鉀鉀6060家，赤霉