植物源農藥研究進展

植物源農藥研究進展摘要植源農藥中含有多種殺活性物質世界環(huán)境日益惡化的今天植物源農藥以其對有害生物高效、對非靶標生物安全、低毒低殘留、來源廣、成本低等多種優(yōu)點，成為近年來農藥研究的熱點。本文綜述了植物源農藥的活性成分、作用特點、研究現(xiàn)狀和開發(fā)前景。關鍵詞：植物源農藥、活性成分、作用特點、研究進展植物源農藥，就是直接利用或提取植物的根、莖、葉、花、果、種子等或利用其次生代謝物質制成具有殺蟲或殺菌作用的活性物質。植物源農藥作為生物農藥的重要組成部分,因具有高效、低毒或無毒、低殘留、選擇性高、有害物質一般很難對其產生抗性、又易和其他農藥相混配等優(yōu)點倍全世界農藥研究及應用部門的廣泛重,已成為其研究熱點之一。植物源農藥的活性成分植物源農藥的活性成分可分為生物堿類、萜烯類、酮類和番茄枝內酯類，此外還有木脂類，如乙醚酰透骨草素；甾體,如膝甾酮；羥酸酯如除蟲菊酯等。1生物堿類目前人們發(fā)現(xiàn)的生物堿已有6000多,已明有殺死害蟲作用的主要有煙堿樹堿部堿、藜蘆堿、苦參堿、雷公藤堿、小薜堿、木防己堿、苦豆子堿等。該類化合物對昆蟲的作用方式多種多樣如殺、拒食和忌避及抑制生長發(fā)育等。2萜烯類萜烯類化合物是植物源農藥中含量較多究較廣泛的一類化合物,其中精油的大部分組成為萜烯類化合物目從植物農藥中發(fā)現(xiàn)的萜烯類主要有單萜類倍半萜類二萜類和三萜類化合物萜主要有柏科植物砂地柏葉精油中的有效殺蟲成分松油烯-醇它對害蟲的主要作用方式為熏殺作用。倍半萜類有馬?？浦参锺R桑中所含的羥基馬桑毒素衛(wèi)矛科植物中含有較多的倍半萜類化合物,主有各種β二沉香呋喃倍半萜型多醇酯;苦皮藤根皮中具有殺蟲活性的有近個α二沉香呋喃化合物類合物主要通過拒食、胃毒、內吸作用和影響試蟲的產卵、孵化等生殖行為消滅害蟲。二萜類化合物主要有大戟科大戟屬豆屬及瑞香科植物中的瑞香烷型二萜類化合物,另還有鬧羊花中主要殺蟲有效成分鬧羊花素Ⅲ該類化合物的作用方式主要有拒食、毒殺和抑制幼蟲生長發(fā)育等。三萜類化合物有目前世界公認的最重要的昆蟲拒食劑印度印楝的主要活性成分印楝素,它對200多害蟲有不同的作用。三萜類化合物的作用方式主要為拒食作用。3酮類黃酮類化合物多以甙或甙元雙甙或三糖甙狀態(tài)存在具有防治害蟲作用的主要有魚藤酮、毛魚藤酮等。作用方式為拒食和毒殺作用。4番荔枝內酯番荔枝內酯是番荔枝科植物特征性生物活性成分之一,它以往發(fā)現(xiàn)的各類天然產物的結構類型相比有較大區(qū)別由35～個碳原子構成化合物骨架分中的四氫呋喃環(huán)和末端γ-內環(huán)通過碳鏈相連接碳上常帶有羥基、酮基和乙酰氧基等。番荔枝內酯通過強烈的胃毒和拒食作用來體現(xiàn)其殺蟲活性。植物源農藥的特點與傳統(tǒng)農藥相比,植物源農藥具有無殘;害不易產生抗藥性;對然環(huán)境比較安全對人畜安全性也高易其它農藥混配等優(yōu)同時也具有一些不可避免的缺點。1植物源農藥的優(yōu)點1.1低留或無殘留，對環(huán)境影響小

植物源農藥的主要成分是天然存在的化合物這活性物質主要由、、O等素組成,來源于自然,在長期的進化過程中形成了其固定的能量和物質循環(huán)代謝途徑。因為它們可以自動的參與物質和能量代謝,所在施用后較易分解,不過多的殘留在作物或人體內不引起生物富集現(xiàn)不給人們身體健康帶來隱也不會造成環(huán)境的污染。1.2不易誘發(fā)害蟲抗藥性對有害物的抗藥性突變頻率和抗藥水平起決定作用的是藥劑的作用機制,作位點單一的農藥極易因有害物單基因或寡基因突變而降低與受藥位點的親和性,從表現(xiàn)出抗藥性。而植物源農藥多是從植物中提取的多種物質的混合物,其作用位點多因有害物不易產生抗藥性。1.3對靶標生物相對安全從作用方式來看植源農藥一般是通過胃毒作用或特異性作用來驅殺害蟲觸作用較,因此對天敵等非靶標生物應是相對安全的。研究表明印楝素對蜜蜂、蚯蚓等有益生物安全無害而小麥吸漿蟲的防治試驗中發(fā)川楝素堿小麥吸漿蟲寄生蜂的保護效果較5%楝素殺蟲乳油對蚜繭蜂蟲及食蚜蠅等昆蟲天敵顯著影;0.2%苦皮藤素乳油對鵪鶉、魚類、蝌蚪、家蠶、蜜蜂、瓢蟲、蚯蚓、麥田和稻田土壤微生物等非靶標生物均表現(xiàn)低毒,許植物源次生物質是高毒物,魚藤酮為中等毒性煙對人畜高毒苦堿也為高毒。由此可見植源農藥對非靶標生物的安全性是相對的。因在植物源農藥開發(fā)中應具有一定的選擇應量擇低毒種而在應用中也應注意以科學的用量施用。1.4易其他農藥混配大多植物源農藥具有有效成分多、作用位點多和加工劑型多等特點且因為有效成分大多是天然化合物因較為溫和不與其它物質產生化學反因此易與其他農藥進行混配。2植物源農藥的缺點2.1抗性的產生雖然植物源農藥是多種化合物的混合但有害物對其產生抗藥性也是不可避免,這自然選擇的結果。而且一旦有害物對植物源農藥產生抗藥性,即示著有害物多位點抗藥優(yōu)勢種群的出現(xiàn)會防治帶來更大的困難。2.2廣的毒性和作用模式天然產物并不意味著安全必留神其廣譜毒性。因其很可能在殺死有害物的同時對作物或人畜造成危害所必須在使用測試天然化合物的毒性。個別植物農藥毒性較,如藤和煙堿。2.3有成分含量不穩(wěn)定植物的抗病蟲的活性物質對植物本身來說是一種天然保護機,隨植物的進化這抗病蟲物質就越來越局限在植物的個別器官或個別部位而同一植物品種由于產區(qū)、采集季節(jié)、植物年齡、使用部位不同均會影響其有效成分含,從影響藥效。2.4易,定性差植物源農藥一般是天然化合物在自然界中可自行的參與物質和能量代謝循環(huán),易降解,因此在施用之后停留在作物上的時間較相對需用量較間接的提高了成本。植物源農藥的開發(fā)途徑植物源農藥的研究與開發(fā)途徑很主要有以下幾種途徑。1直接提取對于生物收獲量大、有效成分含量高的植,其效成分活性強且難以人工合成,則直接將植物本身或其提取物加工成農藥商品。2全人工仿生合成法對于在植物體內含量甚微但生物活性較高且結構相對較為簡單能夠人工合成的化合物,則采

用全人工仿生合成的方式進行開發(fā)。3修飾合成法對于在植物中含量高活性低或毒性高的活性成分在簡單修飾后可大幅提高活性或降低毒性的且工難以合成或合成成本太高的化合,則用修飾合成的方法進行產品開發(fā)。4定向合成法對于含有高活性物質但化合物又難以人工合成,且植物體本身不易獲得或難以栽植或生物收獲量很少的植物種類可用生物技胞培養(yǎng)技術官養(yǎng)技術)進生物合成定向生產活性物質經提取后加工成制劑使用。5模板合成法分離鑒定活性成分后研究其構效關,得到理想結構以此為模板合成活性更高的化合,開出新型農藥。6復配中藥復方是中醫(yī)治病的主要臨床形勢,中藥配伍后可使藥劑產生明顯的增效作用或產生新的有效成分。同樣對物源農藥進行復配也可以提高其對有害物的防治效果。植物源農藥的研究現(xiàn)狀及前景目前植源農藥的研究和開發(fā)主要分成四個層(1)從然化合物中尋找農藥活性化合物單體和混合物直接用于加工農藥如煙草,魚,蟲菊印等。(2)不植物活性成分者單的機和合理配伍如參堿堿油部乳油、雷公藤·銀杏乳油等。(3)人模擬合成的植物源化合,如蕓臺素內、吲哚乙酸等。(4)以物源農藥活性成分為先導結構篩選農藥例以除蟲菊素為先導物篩選到的擬除蟲菊酯殺蟲劑以堿為先導物創(chuàng)制的新煙堿類似;以酵苜蓿中的雙香豆素先導結構合成的抗凝血殺鼠劑等。目前國內開展的研究和創(chuàng)制主要處于第一、二層第、四層次的研究處于初級階而國外的投入和研究主要集中在第三、四層次。植物源農藥的開發(fā)利用可分為兩方面一直接利用,即植物中的活性物質進行粗提取后,直接加工成可利用的制劑利用方式的主要優(yōu)點是能夠發(fā)揮粗提物中各種成分的協(xié)同作用而投資少開周期短前我國在這方面做的工作較,已開發(fā)出楝素乳油皮藤乳油、魚藤酮乳油、雙素堿水劑、油酸煙堿等多種商品化制劑。二是間接利用,即究活性物質的結構、作用機制、結構與活性間的關進而人工模擬合成篩選從開發(fā)新型植物源農藥制劑。間接利用是當前國外植物源農藥研究開發(fā)的重點,也是我國植物源農藥研究發(fā)展的方向。近年來我國植物源農藥的研究與開發(fā)雖已取得了較大進展,但從整體上看,還存在許多問題。主要表現(xiàn)在(1)直利用間接利用少前大植物源藥還停留在粗提物或復配階對物中活性物質及其作用機制缺乏深入研.(2)成較高作緩慢,田間持效期短往要重復藥或與其他合成農藥混用才能達到預期防治目的。(3)藥穩(wěn)定性差。一些植物源農藥制劑的防治效果在生產實際應用上穩(wěn)定性不,易環(huán)境因素影響。(4)植源農藥品種和類型不多其主要是植物源殺蟲劑類。為了最大限度地發(fā)揮植物源農藥的優(yōu)開發(fā)出在實踐中具有推廣價值的植物源農藥制,我們尚需在以下幾個方面開展研究工:

(1)植中活性成分結構、作用機制及構效關的研;(2)發(fā)先導化合物進而人工合(3)植源農藥劑型加工工藝與合理使用技術研.總而言之我植物資源豐,發(fā)植物源農藥的條件得天獨隨著生物、信息、分離鑒定和儀器分析等技術的發(fā)我植源農藥的研究將不斷取得新的突破。參考文獻[1]何軍馬志張興植源農藥概述J].西農林科技大學學自科學版,2006,34(9).[2]王一鳴淺植物源農藥J]山東教育學報2007，（.[3]杜小鳳徐,偉中等植源農藥研究進展J].農2000,39(11).[4]陳義，王對我國植物源農藥中幾個問題的思考農藥2002,41(2).[5]唐英張進.國植物源農藥的研究進展西民族大學學自然科學版，29（）[6]袁文金德英郭雪等我國植物源農藥研究［新疆農業(yè)科學200744(6).[7]王進忠孫,紅田植源殺蟲劑的利用現(xiàn)狀及展望J北京農學院學報15（）[8]單承鶯，馬世宏，張衛(wèi).我植物源農藥研究進展J］