生物农药研究进展
生物农药研究进展
由于控制全球化合物生物积聚的呼吁越来越强烈、新化学农药开发耗资巨大和周期延长、农业害虫对化学农药抗药性日益增强,以及生物技术飞速发展带来的冲击,当今农药研究、开发和生产应用等正面临选择方向挑战,生物农药以其独特的优势迎来了新的发展机遇。
1 生物农药的发展
在农药的发展历史中,生物农药是最古老的一类。《周礼·秋官》就有“莽草熏之”“焚牡菊,以灰洒之”等防治害虫的记述;古罗马也有使用藜芦防治忍鼠类和昆虫的民间传说。19世纪以来,开发应用生物成分防治有害物逐渐从以经验上升到科学试验阶段,如除虫菊、鱼藤和烟草的应用。20世纪早期,微生物学的发展,特别是苏云金杆菌(Bacillus thuringiensis,以下简称Bt)的发现促进了微生物农药的开发。20世纪30年代以来,几类植物内源激素先后被发现和利用,20世纪40年代后,由于有机合成化学农药的发展,使生物成分农药的研究开发被相对忽视而发展缓慢,这段时期基于B.popillae、Bt的产品在美国上市.20世纪60年代,化学农药的弊端暴露出来,生物农药的研究又受到重视.在最近的几十年中,生物农药得到了长足发展,如农用抗生素、活体微生物农药等[15,30]。20世纪末,植物农药(或转基因植物农药)等的出现,极大丰富了生物农药的内容。
2生物农药的内涵
不同学者、不同机构、组织对生物农药的内涵意见不同。过去,生物农药就是指“微生物农药”。后来,其概念发展为“相对于化学农药而言的天然资源的生理活性物质,用于农药的有微生物、植物(除)虫菊”、菸碱等)、昆虫(性引诱剂、变态激素等)”[11]。FAO(中文名称)(1988)将其定义为生物害物控制剂(Biological pest control agents),包括生物化学农药和微生物农药,将传统的鱼藤酮、烟碱等具有直接毒性的物质排除在生物农药之外。《中国农业百科全书———农药类》中生物农药(biogenic pesticides)是指利用生物资源开发的农药;狭义概念,指直接利用生物产生的天然活性物质或生物活体作为农药;广义概念,还包括按天然物质的化学结构或类似衍生结构人工合成的农药。
随着科技的发展,生物农药的内涵发生了巨大变化,英国作物保护委员会根据来源将生物农药分为五类,来自微生物、植物、动物的相关基因也包括在内。美国环保署农药部(EPA)将生物农药(Bio-pesticides)分为三大类,其中一类为植物农药(Plant-pesticides)或转基因植物农药———将基因植入植物体内的农药,使得生物农药的概念进一步地得到延伸。2001年农业部参考FAO和EPA的定义界定了生物农药的内涵,加强了我国生物农药的管理工作。
在这些定义中,完全仿生物合成的化合物、人工合成与天然产物相同的化合物、人工合成的衍生物(如烯虫酯、米满等)、转基因植物,以及鱼藤酮、烟碱等具有直接毒性的天然产物农药的归属存在分歧。
笔者认为,张兴等(2002)对生物农药内涵的界定较为科学。生物农药是可以
用来防治病、虫、草等有害生物的生物体本身及源于生物,并可作为“农药”的各种生理活性物质.在对概念范畴界定时,将完全仿生物合成的农药、人工合成的相同化合物(天然产物)、转基因植物以及鱼藤酮、烟碱等具有直接毒性的天然产物农药列为生物农药;而人工合成的衍生物(如烯虫酯、米满等)不属生物农药。3生物农药的研究与利用
生物农药的研究和利用,前人从不同侧面有过精彩的论述,以下按来源对生物农药进行概述。
3.1植物源农药概述
据统计,全世界至少有25万种不同植物,而在化学性质上进行过调查研究的仅占10%,作为农药研究的更少。1959年版的《中国土农药志》就包括220种植物农药[13]。植物源农药包括植物体内的次生代谢物质和转基因植物农药[4]。1977年就报道,植物中次生代谢物质超过40万种;主要有糖苷类、萘酮类、酚类、萜烯类、生物碱类、甾类、黄酮类、香豆素类、异丁基酚胺类、蛋白质类、酸类、噻吩类等化合物[2,4,20]。
3.1.1植物源杀虫剂
Grainge和Ahmed(1988)报道,约有2400种植物具有控制害虫的生物活性,我国对杀虫植物研究也取得相当大的成就[4,13,19,24]。植物杀虫有效成份主要是生物碱类、萜烯类、萘醌类、黄酮类,甾类等[20,22,24];对昆虫具有毒杀、拒食、引诱、驱避、绝育、调节昆虫发育等作用[3,4,20,23]。
生物碱类是植物中最毒的成份[20],对昆虫具有毒杀、拒食和抗生活性,主要有烟碱、百部碱、藜芦碱、苦参碱、喜树碱、次喜树碱、乌头碱等,多数已在我国登记[56];在国外,烟碱、藜芦碱、尼鱼丁等很早就已使用[6,22]。
萜烯类主要具有拒食、内吸、毒杀、麻醉、忌避及一定的生长抑制作用,代表性的有川楝素、印楝素、苦皮藤素、闹羊花素Ⅲ等[20],此外还有茶皂素。国外印楝素已商品化,国内川楝素、印楝素、苦皮藤素、茶皂素等已商品化。
萘醌和黄酮类广泛存在于植物中,对昆虫表现为拒食和抗生作用[20],代表性种类有胡桃醌[20]、类鱼藤酮、鱼藤酮[6]、苦参素等;后两种在我国已商品化。
甾类具有拒食、毒杀和抗生作用,主要有Nic-1和Nic-2,及植物质蜕皮酮、羊角扭总甙[20]。羊角扭总甙已在我国实用化。
光活化毒素和植物精油是植物源杀虫剂中两类独特的成份.光活化毒素在光照下对害虫的杀伤力成几倍甚至上千倍的提高,是具有发展前景的一类物质。植物精油是一类分子量较小的植物次生代谢物质,主要分为萜烯类、芳香族类、脂肪族类和含氮含硫化合物,主要对昆虫具有驱避或引诱、拒食、抑制生长发育、毒杀等作用。茴芹油、香茅油、桉树油、天竺葵油、茉莉油、柠檬草油、桔油等已在美国商品化,国内商品化种类极少。
3.1.2植物源杀菌剂
与植物源杀虫剂相比,植物杀菌剂研究较少[2]。Wilkins等曾报道有1389种植物有可能作为杀菌剂。植物中的抗毒素、类黄酮、特异蛋白、有机酸、酚
类化合物,以及诱导产生的抗菌活性物质均有杀菌或抗菌活性,诱导产生的抗菌活性物质化学结构类型有:豌豆类、异黄酮、苯并呋喃衍生物、芪类、呋喃乙炔类、多烯、番薯酮、三萜烯、倍半萜烯、异香豆素等。植物源混合脂肪酸[14]、小檗碱在我国已商品化,MAP在日本已工业化生产[27]。
3.1.3植物源除草剂
植物源除草剂主要是利用植物的异生相克物质。植物产生的某些次生代谢物质,释放到环境中能影响附近同种或异种植物的生长,包括刺激或抑制作用。目前已在30多个科的植物中发现了上百种具有除草活性的物质,主要是肉桂酸衍生物、香豆素类、醌酚酸、鞣酸、类黄酮、萜类、甾族、脂肪酸及生物碱等。它们有不同的作用机制,是开发除草剂的潜在资源。除草效应最好的实例是从万寿菊中提取的α-三噻吩,但未见实用化。
3.1.4植物内源激素
植物激素是植物的正常代谢产物,常从产生部位移动时作用部位调节自身生长发育过程的非营养性微量活性物质。它在植物界普遍存在,不同激素具有不同的调节生理功能,植物内源激素主要类型有生长素类、赤霉素类、细胞分裂素类和脱落酸、乙烯等,大多数已商品化。芸薹素内酯是近年来开发的一种甾类植物激素,人工合成后在生产上广泛应用[13]。
3.1.5植物农药
20世纪末,在世界范围内,转基因植物的研究十分活跃[17];1996年,第一个具有昆虫抗性的转Bt基因玉米在美国上市[15]。目前投入市场的转基因作物主要为大豆、王米、棉花、马铃薯及南瓜等,转基因植物的主要性状为耐除草剂、抗虫害和病害。目前,EPA登记的植物农药(Plan-Incorporated Protectants)有9种(8种为转Bt基因,1种转马铃薯卷叶病毒复制酶基因),涉及玉米、棉花和马铃薯。我国农业基因工程研究起始于80年代初,目前研究的转基因植物达47种,并有6种已被批准进行商业化生产,但未实行农药登记。
3.2微生物农药概述
微生物农药的微生物类群包括细菌、真菌、病毒、原生动物、线虫等。按照用途,包括微生物杀虫剂、微生物杀菌剂、微生物除草剂、微生物生长调节剂、微生物杀鼠剂、微生态制剂等。
3.2.1微生物杀虫剂
主要包括细菌杀虫剂、真菌杀虫剂、病毒杀虫剂、原生动物杀虫剂和昆虫病原线虫制剂[9],以及抗生素杀虫剂。
目前筛选的杀虫细菌约有100多种,其中日本金龟子芽孢杆菌(B.popillae)、缓病芽孢杆菌(B.lentimor-bus)、球形芽孢杆菌(B.sphericus)和苏云金芽孢杆菌(Bt)等得到实际应用[7,9,28],后两者在我国登记使用。Bt是细菌杀虫剂中的代表,目前已鉴定了70个血清型,82个亚种,是世界上用途最广、开发时间最长、产量最大、应用最成功的微生物杀虫剂。
目前已发现杀虫真菌约100多属800多种,其中以白僵菌、绿僵菌、拟青
霉、虫霉等应用较多[9],全世界先后有50多个产品登记注册[16]。球孢白僵菌(Beauveria bassiana)具有很好开发前景[21],并在多个国家商品化[16]。此外,美国还登记大链壶菌(Lagenidium giganteum)、金龟子绿僵菌(Metarhizium anisopliae)用于害虫的防治;块状耳霉菌(Conidioblous thromboides)在我国商品化。
目前已分离到的昆虫病毒有1200多种,已有60余种昆虫病毒被引入大田试验,我国也有20多种进入田间试验,应用最多的有核型多角体病毒(NPV)和颗粒病毒(GV)[25,27]。早在20世纪70年代以前就有20多个国家对30多种病毒杀虫剂进行登记注册、生产和应用[9];EPA目前登记注册有7种NPV病毒杀虫剂和1种GV病毒杀剂。我国棉铃虫多角体病毒登记最早,到目前为止登记病毒杀虫剂7种。
原生动物杀虫剂中主要为微孢子虫,约有200种,常用的有蝗虫微孢子虫(Nosema locustae)、玉米螟微孢子虫(N.pyrausta)和枞色卷叶蛾微孢子虫(N.fumiferanae)等[9].在我国,利用蝗虫微孢子虫控制草原蝗虫具有较好的前景[1]。
已报导对害虫有寄生作用的线虫有100多种,重要的有格氏线虫(Steinernema glaseri)和斯氏线虫(S.carpocapsae),后者在美国、加拿大、前苏联进行了大量研究,应用潜力很大[9]。我国研究、应用较多的有六索线虫、斯氏线虫等[1]。
抗生素防治农业害虫的研究始于20世纪50年代,发现抗霉素A具有杀虫、杀螨活性;20世纪60年代后,相继筛选出紫莱霉素(porfiromycin)、四抗菌素(Tetranactin)等有实用价值的杀虫抗生素。近几年中报道抗生素约3000多种,其中杀虫抗生素占5%左右[28],包括阿维菌素(Avermectin)[5,25]、多杀菌素(spinosad)[5]。密尔比霉素(milbemycin)[25]、thuringiensin[17];阿维菌素被认为是微生物源天然产物研究的突破性进展.我国自杀蚜素报道以来,相继报道了浏阳霉素、韶关霉素、南昌霉素、梅岭霉素等。国内外较重要的杀虫抗生素有抗霉素A、杀蝶素、杀螨素、日光霉素、密尔比菌素、阿维菌素、伊维菌素、越霉素、潮霉素、杀蚜素、浏阳霉素、韶关霉素、南昌霉素、梅岭霉素等[29]。3.2.2微生物源杀菌剂
直接利用活体微生物进行生物防治的研究很多,目前作为农药开发的杀菌剂主要集中于芽孢杆菌、假单胞菌、链霉菌、木霉、拟青霉等[7]。世界各国已有25种以上的真菌杀菌剂产品注册或投放市场[16];EPA作为生物杀菌剂登记的细菌种类有8种,真菌种类8种;我国登记细菌种类6种,真菌种类1种。
此外,病毒外壳蛋白和弱毒株、卫星RNA也用于植物病毒病防治。ToMV 弱毒株M11-6、RNA:CMVP1等在生产上有一定实用价值.在我国,淡紫拟青霉(Paecilomyces lilacinus)也被用于防治植物线虫[26]。
微生物代谢产物始于1959年日本应用杀瘟素-S(Blasticidin S)引防治稻瘟病[5],至今世界上已发现了近百种农用抗生素。我国主要有链霉素、井冈霉素、
微生物农药的应用现状和发展前景 摘要化学农药的使用能够控制病虫害,增加作物的产量,但在土壤、空气和粮食中的残留也带来了环境污染、生态平衡破坏和食品安全等一系列问题。微生物农药是指微生物及其代谢产物,和由它加工而成的、具有杀虫、杀菌、除草、杀鼠或调节植物生长等活性的物质,包括活体微生物农药和农用抗生素两大类。前者主要包括Bt制剂、病毒杀虫剂、真菌杀虫剂和真菌除草剂;后者主要指微生物所产生的一些有活性的次级代谢产物及其化学修饰物。微生物农药由于其广谱、高效、安全、环境相容性好等特点,日益受到重视。本文介绍了微生物农药的种类、特点、应用现状,并在此基础上对其发展前景进行了展望。 关键词微生物农药;应用现状;发展前景 1.传统化学农药和微生物农药的比较 1.1传统化学农药产生的危害 1.1.1对土壤的影响 传统化学农药施用以后,一部分残留在农作物表面,一部分直接进入土壤,被土壤颗粒吸附。大气中的残留农药和农作物上的农药经雨水淋洗进入土壤,直接或间接与土壤接触,杀灭土壤中的微生物,影响土壤的腐熟和透气性,破坏土壤结构和土壤肥力,影响作物生长发育。 1.1.2破坏生态平衡 在杀灭害虫的同时,也杀灭了害虫的天敌,破坏了生态平衡,导致害虫种群急剧上升。有些次要的害虫,由于天敌数量急剧减少,很快发展为主要害虫。 1.1.3产生抗药性 针对一种害虫长期使用同种农药,往往会使其产生抗药性,从而导致农药浓度及用药频率增加,使农药残留更高。 1.1.4威胁食品安全和人体健康 化学农药在蔬菜水果上的残留会对食品安全造成巨大的威胁。农药通过饮食或食物链间接进入人体造成急性或慢性中毒,甚至致癌,危害人体健康。 1.2微生物农药的优点 与传统化学农药相比,微生物农药具有以下优点:(1)对病虫害的防治效果良好。病原
2011.01B 总第206期生物农药的发展 在全球范围内,由于农业病虫害所造成的农产品损失每年达到15%~25%.大规模地使用化学农药是当前控制害虫的主要策略。这一措施虽然对于稳定农业产量具有一定的积极作用,但是,由于化学农药的杀虫谱广,田间残效期较长,容易诱发害虫对其产生抗药性,特别是化学农药对农产品和环境的污染,导致妇女流产、婴儿畸变以及诱发人类癌症等各种疾病。因此,使用生物农药防治害虫越来越受到人们的重视。 1.生物农药发展概况 随着人类环境保护意识的增强,高效低毒的生物农药已成为当今农药的发展方向。生物农药是指非人工合成,具有杀虫、杀菌或抗病、除草能力的,并可以制成具有农药功效和商品价值的生物制剂,包括微生物源农药(细菌、病毒、真菌及其次生代谢产物)、植物源农药、动物源农药和抗病虫草害的转基因植物等。相对于常规的化学农药而言,生物农药具有作用方式独特,防治对象专一,对天敌等有益生物安全,用量小,降解快,对人、畜、环境风险性低,适用于病、虫、草害综合防治等特点。1992年,世界环境与发展大会曾明确指出,到2000年要在全球范围内控制化学农药的销售和使用,生物农药的用量达到60%,然而,目前生物农药在全球农药销售总量中仅占2%的市场份额,与预期目标相差甚远。因此,大力发展生物农药已经成为世界各国共同面临的重大任务。我国有关部门提出到2015年,要求生物农药的使用占农药总量的30%~50%,按此比例计算,当前我国农药耗用量每年达120万t,年需生物农药量至少在60万t以上。至2002年底,包括转基因棉花,我国生物农药年产量仅占到农药总产量的10%左右,推广应用面积占到农药总应用面积的12%左右。可见发展生物农药已经成为我国急待解决的重大问题之一。目前,我国正式注册的农药生产企业近2000家,品种约250种,年产量近40万t,总产量仅次于美国。其中,化学农药占农药总量的90%以上,生物农药所占比例不足10%,我国农药品种结构老化,高毒品种仍在继续使用,集中表现为“3个70%”,即杀虫剂约占农药总产量的70%,有机磷农药约占杀虫剂的70%,几个高毒老品种,如,甲胺磷、甲基对硫磷、敌敌畏等约占有机磷农药的70%,这种现状已不能适应现代农业生产发展和环境保护的要求。 生物农药在我国发展有两个高潮,即20世纪60年代-70年代和20世纪90年代以后。在前一个高潮阶段由于当时生物技术水平相对较低,满足不了生物农药对工艺、贮藏和运输要求的条件,除井冈霉素外,未形成有影响的产品。进入20世纪90年代以后,由于生物技术尤其是微生物技术的进步,为生物农药的开发提供了便利,形成了第二个高潮。据《农药登记公告》统计,我国已商品化的生物农药产品主要有以下几类:苏云金杆菌、核型多角体病毒、阿维菌素和农用抗生素等。 不同种类的生物农药各有特点,病毒类生物农药由于病毒无法离体培养,生产中需要大量养殖昆虫,从而使大规模生产受到限制;真菌类生物农药,由于大量培养抗逆孢子技术没有突破,致使产品的保存期和稳定性达不到农药登记的要求,造成规模化生产存在一定的难度;植物源农药由于需要种植大量植物,工业规模化生产受到土地、植被和生态保护等限制;动物源农药主要是被开发成仿生合成农药,直接开发成生物农药难度很大;转基因植物,由于安全性评价问题也影响其推广应用。以苏云金杆菌为代表的细菌类杀虫剂,由于 山西省芮城县生物农药厂刘保民 与 苏云金杆菌杀虫剂研究现状 27 AGRICULTURAL TECHNOLOGY&EQUIPMENT
我国生物农药的开发应用现状及前景 谭衡1,刘春来2,刘照清1,李坤1 (1.湖南省农产品质量检验检测中心,湖南长沙410005;2.湖南农业大学生物安全科技学院,湖南长沙410128) 摘要:随着农药工业的发展,生物农药的开发应用已成为必然。本文简述了生物农药的特点和种类,综述了我国生物农药开发应用的现状、生物农药开发应用的前景,分析了生物农药开发应用过程中存在的一些问题,并提出了一些建议。 关键词:生物农药;研发现状;发展前景;问题;建议 中国农药工业经过半个世纪的发展,已经有了长足的进步,中国已经成为农药生产的大国。随着人们对绿色产品生产、认识的不断提高,人们逐渐意识到由于长期施用化学农药,自然生态平衡受到严重破坏,害虫的抗病性普遍提高,农产品的生产成本和土壤中的农药残留量越来越高,从而严重污染了人类赖以生存的环境和农林牧产品,并进一步影响了人们的身体健康。为了维护人类的健康,保护生态环境,促进农业可持续发展,大力发展和应用生物农药势在必行。 到底什么是生物农药呢?传统意义上的生物农药主要是指从可以用以防治病虫草等有害生物的生物活体开发利用细菌、病毒、真菌、线虫及拮抗微生物等来控制病虫草害的制剂。现在生物农药的概念已扩展,是指可以用来防治病虫草等有害生物的生物活体及其代谢产物和转基因产物,并且可以制成商品上市流通的生物源制剂,包括病毒、细菌、真菌、植物源农药、生物化学农药和抗病虫草害的转基因植物等。与化学农药相比,生物农药的选择性强、无污染、不易产生抗药性、生产原料广泛,杀虫效果稳定持久,对人无害,是一种具有广阔前景的绿色农药。 1.生物农药的特点及其种类 1.1生物农药的特点 生物农药相比化学农药主要有几个方面的优势。第一,生物农药的毒性通常比传统的化学农药毒性低;第二,生物农药选择性强,它们只对目的病虫和与其紧密相关的少数有机体发生作用,而对人类、鸟类、其它昆虫和哺乳动物无害;第三,低残留,高效,很少量的生物农药即能发挥高效能作用,而且它常常能迅速分解,从总体上避免了又传统化学农药带来的环境污染问题;第四,不易产生抗药性;第五,作为病虫综合防治项目IPMP(integrated pest management programs)的一个组成部分,能极大降低传统化学农药的使用,而不影响作物产量。 1.2生物农药的种类 1.2.1生物源农药包括直接利用生物体本身或从中提取出有效成分配制农药,可分为植物源农药、动物源农药和微生物源农药。如植物源农药的除虫菊素、苦参碱、鱼藤酮等杀虫剂,芸薹素内酯等植物生长调节剂;动物源农药如斑螯素用于杀虫等;微生物源农药如苏云惊杆菌(Bt)等。 1.2.2生物化学农药生物化学农药必须符合以下两个标准,也必须符合这类化合物的性能要求。其一是该类杀虫剂品种必须显示出对耙标生物直接毒杀不同的作用方式(如生长调节,觅偶干扰)。其二是生物化学农药必须是天然存在的,或者如果它是由人工合成,则在化学结构上必须与天然存在的化合物完全相同。这里“完全相同”,意指合成化合物主要成分的分子结构必须与天然存在的模式化合物分子结构一样。生物化学农药按照一般生物机制可分为4类,化学信息素、激素、天然植物生长调节剂和酶制剂。
生物农药的优缺点与发展 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。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。目前而言,国际上生物农药没有统一的定义,在我国农业生产实际应用中,生物农药一般主要泛指可以进行大规模工业化生产的微生物源农药。 1. 生物农药的优点 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。 1)、选择性强,对人畜安全; 2)、对生态环境影响小; 3)、可以诱发害虫流行病; 4)、可利用农副产品生产加工; 5)、生产设备通用性较好; 6)、产品改良的技术潜力大; 7)、开发投资风险相对较小; 正是由于生物农药具有诸多方面的优点,扶植生物农药工业无论从促进科学技术创新发展,还是从国家投入产出的经济利益方面考虑,都完全吻合今后产业生态革命的方向。无公害生物农药是人类实现可持续发展和保障食品安全生产的高新技术突破口之一。因此,确定了生物农药在未来全球农药产业结构中的特殊地位。 2. 生物农药的缺点 一切事物都是一分为二的,生物农药虽然具有目前许多化学农药难以具备的优点,但是,生物农药产品与化学农药相比也存在许多本身固有的弱点,简要概括起来主要包括以下几点:
微生物学发展历程及前景展望 微生物学(microbiology)生物学的分支学科之一。它是在分子、细胞或群体水平上研究各类微小生物的形态结构、生长繁殖、生理代谢、遗传变异、生态分布和分类进化等生命活动的基本规律,并将其应用于工业发酵、医学卫生和生物工程等领域的科学。 微生物学是高等院校生物类专业必开的一门重要基础课或专业基础课,也是现代高新生物技术的理论与技术基础。基因工程、细胞工程、酶工程及发酵工程就是在微生物学原理与技术基础上形成和发展起来的;《微生物学》也是高等农林院校生物类专业发展及农林业现代化的重要基石之一。随着生物技术广泛应用,微生物学对现代与未来人类的生产活动及生活必将产生巨大影响。 一、发展历程 (一)微生物学的经验时期 公元二千多年的夏禹时代,就有仪狄作酒的记载。北魏(386~534)贾思勰《齐民要术》一书中,详细地记载了制醋方法。我国古代人民也发现豆类的发酵过程,从而制成了酱。 十一世纪时。北宋未年刘真人就有肺痨由虫引起之说。意大利学者Fracastoro 认为传染病的传播有直接、间接和通过空气等几种途径。 在预防医学方面,我国自古以来就有将水煮沸后饮用的习惯。明李时珍的《本草纲目》中,亦有对病人穿过的衣服应该进行消毒的记载。 我国古代人民,创用了预防天花的人痘接种法。大量古书证明,我国在明代隆庆年间,人痘已经广泛使用,并先后传至俄国、日本、朝鲜、土耳其、英国等国家,人痘接种是我国对预防医学的一大贡献。 (二)实验微生物学时期 1.微生物的发现 首先看到微生物的是荷兰人列文虎克。他于1676年创制了一架原始显微镜,正确地描述了微生物的形态有球形、杆状、螺旋样等,为微生物的存在提供了有力证据。 法国科学家巴斯德首先实验证明有机物质的发酵与腐败是由微生物引起。巴斯德的研究开始了微生物的生理学时期。自此,微生物学开始成为一门独立的学科。 巴斯德创造了巴氏消毒法。随后,英国外科医师李斯德创用石碳酸喷洒手术室和煮沸手术用具,以防止外科手术的继发感染,为防腐、消毒以及无菌操作打下基础。 微生物学的另一奠基人是德国学者郭霍。他创用固体培养基,使有可能将细菌从环境或病人排泄物等标本中分出成为纯培养,便于对各种细菌分别具体研究。后又创用了染色方法和实验性动物感染,为发现各种传染病的病原体提供有利条件。 2.免疫学的兴起 十八世纪末,英国医师Jenner创制牛痘苗来预防天花,为预防医学开辟了广
植物激活蛋白_我国生物农药现状分析与发展趋势 发布:蛋白农药网相关资料浏览/评论:381/0 日期:2010年8月9日 我国生物农药现状分析与发展趋势 生物农药是指直接利用生物产生的生物活性物质或生物活体作为农药,以及人工合成的与天然化合物结构相同的农药。生物农药具有生产原料来源广泛,对非靶标生物安全、毒副作用小、对环境兼容性好等特点,已成为全球农药产业发展的新趋势。特别是近10年来,随着分子生物学技术、基因工程、细胞工程、蛋白质工程、发酵工程、酶工程等高新技术的飞速发展,并逐渐渗入到生物农药生产中,使其展现出良好的应用前景和巨大的社会和经济效益,生物农药的优越特性(节能、环保、保护资源)比以往任何时期都更加受到世界各国政府的重视,成为各国生物技术研究机构和公司的研究热点。目前科学家们已研制出一系列选择性强、效能高、无污染的生物农药。统计资料表明,美国生物杀虫剂销售额1990年为1 500万美元,而到2000年已达6亿美元左右。 l我国生物农药的现状分析 1.1发展现状 目前世界上生物农药使用量最多的国家有墨西哥、美国和加拿大等国,占世界总量的44%。欧洲的生物农药使用量占全世界的20%,亚洲占13%,大洋洲占11%,拉美洲和加勒比湾占9%,非洲占3%。 我国生物农药的研究始于20世纪50年代初 ,至今已有50年的历史。在国家主管部门的扶持下,经过近30年的发展,已逐步形成了具有良好试验条件的科研院所、高校、国家及部级重点实验室,以及其他具备一定工作条件的研究单位。在生物农药的资源筛选评价、遗传工程、发酵工程、产后加工和工程化示范验证方面已经自成体系,拥有大约400家生物农药生产企业。我国生物农药的研究开发步伐逐年加快,至2001年我国已注册登记的生物农药品种达80个,占已注册品种总数的13.7%;产品694个,占已注册产品的7.2%,年产量近10万t制剂。至2004年我国已注册登记的生物农药有效成分品种140个,占我国农药总有效成分品种的15%;产品411个,占已注册产品的8%;年产量12~13万t制剂,约占农药总产量的12%;年产值约3亿美元,占农药总产值的10%左右;使用面积约2600万hm2次,每年新研制成
农药的微生物降解研究进展.txt25爱是一盏灯,黑暗中照亮前行的远方;爱是一首诗,冰冷中温暖渴求的心房;爱是夏日的风,是冬日的阳,是春日的雨,是秋日的果。摘要:综述了在环境中降解农药的微生物种类、微生物降解农药的机理、在自然条件下影响微生物降解农药的因素及农药微生物降解研究方面的新技术和新方法。文章认为,在农药的微生物降解研究中,应重视自然状态下微生物对农药的降解过程,分离构建应由天然的微生物构成的复合系,利用微生物复合系进行堆肥或把堆肥应用于被污染的环境是消除农药污染的一个有效方法。 关键词:微生物生物降解农药降解农药 20世纪60年代出现的第一次“绿色革命”为人类的粮食安全做出了重大贡献,其中作为主要技术之一的农药为粮食的增产起到了重要的保障作用。因为农药具有成本低、见效快、省时省力等优点,因而在世界各国的农业生产中被广泛使用,但农药的过分使用产生了严重的负面影响。仅1985年,世界的农药产量为200多万t[1];在我国,仅1990年的农药产量就为22.66万t[2],其中甲胺磷一种农药的用量就达6万t[3]。化学农药主要是人工合成的生物外源性物质,很多农药本身对人类及其他生物是有毒的,而且很多类型是不易生物降解的顽固性化合物。农药残留很难降解,人们在使用农药防止病虫草害的同时,也使粮食、蔬菜、瓜果等农药残留超标,污染严重,同时给非靶生物带来伤害,每年造成的农药中毒事件及职业性中毒病例不断增加[3~6]。同时,农药厂排出的污水和施入农田的农药等也对环境造成严重的污染,破坏了生态平衡,影响了农业的可持续发展,威胁着人类的身心健康。农药不合理的大量使用给人类及生态环境造成了越来越严重的不良后果,农药的污染问题已成为全球关注的热点。因此,加强农药的生物降解研究、解决农药对环境及食物的污染问题,是人类当前迫切需要解决的课题之一。 这些农药残留广泛分布于土壤、水体、大气及农产品中,难以利用大规模的项目措施消除污染。实际上,在自然界主要依靠微生物缓慢地进行降解,这是依靠自然力量、不产生二次污染的理想途径。但自然环境复杂多变,影响着农药生物降解的可否和效率。近年随着对农药残留污染问题的重视,科学家们对农药生物降解进行了大量的研究,但许多问题需要进一步探明。本文整理出了近年来对农药生物降解的研究进展,提出存在的问题,建议有效的研究途径,旨在为加强农药的生物降解研究、解决农药对环境及食物的污染问题提供依据。 1 农药的微生物降解研究进展 1.1 农业生产上主要使用的农药类型 当前农业上使用的主要有机化合物农药如表1所示。其中,有些已经禁止使用,如六六六、滴滴涕等有机氯农药,还有一些正在逐步停止使用,如有机磷类中的甲胺磷等。 表1 农业生产中常用农药种类简表[7] 类型农药品种 有机磷:敌百虫、甲胺磷、敌敌畏、乙酰甲胺磷、对硫磷、双硫磷、乐果等 杀虫剂有机氮:西维因、速灭威、巴沙、杀虫脒等 有机氯:六六六、滴滴涕、毒杀芬等 杀螨剂螨净、杀螨特、三氯杀螨砜、螨卵酯、氯杀、敌螨丹等 除草剂 2,4-D、敌稗、灭草灵、阿特拉津、草甘膦、毒草胺等 杀菌剂甲基硫化砷、福美双、灭菌丹、敌克松、克瘟散、稻瘟净、多菌灵、叶枯净等 生长调节剂矮壮素、健壮素、增产灵、赤霉素、缩节胺等 人们发现,在自然生态系统中存在着大量的、代谢类型各异的、具有很强适应能力的和能利用各种人工合成有机农药为碳源、氮源和能源生长的微生物,它们可以通过各种谢途径把有机农药完全矿化或降解成无毒的其他成分,为人类去除农药污染和净化生态环境提供必要的条件。
生物农药与生物肥料复习题集 第一章生物农药概述 (一)农药:农药主要是指用来防治危害农林牧业生产的有害生物(害虫、害螨、线虫、病原菌、杂草及鼠类)和调节植物生长的化学药品。通常也把改善农药物理、化学性状的各种助剂包括在内。 (二)生物农药:防治农林牧业有害生物的活的生物体。 (三)生物源农药:指生物代谢产生的具有农药活性的物质。 (四)农药的作用机制表现为:药物小分子和靶标大分子的相互作用。 (五)OECD:国家经济合作与发展组织。 (六)生物农药的分类: 1.按来源来分 微生物源农药:真菌杀虫剂、细菌杀虫剂、病毒杀虫剂、原生动物杀虫剂、病原线虫杀虫剂、真菌杀菌剂、细菌杀菌剂。 植物源农药:从植物茎叶提取的植物源农药,从植物根部提取的植物源农药,从植物花朵提取的植物源农药,从植物的果实提取的植物源农药。 动物源农药:昆虫内源激素、昆虫信息素、原生动物、昆虫忌避剂、节肢动物毒素和天敌昆虫。 2.按防治对象来分 微生物源农药可分为:微生物杀虫剂、微生物杀菌剂、微生物除草剂。 植物源农药可分为:植物源杀虫剂、植物源杀菌剂、植物源植物生长调节剂、植物源杀鼠剂、植物源除草剂和具有农药作用的转基因植物。 (七)微生物源农药包括:微生物源杀虫剂、微生物源杀菌剂、微生物源除草剂 (八)动物源农药包括:昆虫内源激素、昆虫信息激素、原生动物、昆虫忌避剂(避蚊胺、避蚊醇)、节肢动物毒素、天敌昆虫 (九)生物农药的特点: 1.生物农药活性高、用量少、对哺乳动物毒性较低,使用后对人、畜比较安全。 2.防治范围相对较小。因而具有明显的选择性。 3.对环境污染较轻,对非靶标生物比较安全 4.对靶标生物作用缓慢 5.可以导致害虫致病可利用农副产品生产加工 (十)生物农药应用存在的问题: 1.生产工艺落后、技术力量等条件不具备。 2.生物农药稳定性差 3.以化学农药来冒充生物农药 4.防治效果缓慢 5.使用技能未掌握 6.种田成本难降低 7.产品价格无优势 8.效益提高不明显 (十一)生物农药发展策略 1.尽快建立国家级、部级和省级生物农药检测中心,承担生物农药产品质量的监督检验,进行经常性的抽检。 2.加快生物农药产品标准的制定,对已经形成规模的、影响较大的产品的检测方法进
微生物农药及其发展概况 王建伟 上海师范大学 环境工程系 2003级 0313530 摘 要:在食品安全日益备受关注的新世纪, 绿色食品的发展已成为国际食品工业的发展趋 势。作为生产绿色食品的生态农业生产模式. 生物农药的研制和应用是其能否成功实施的关 键因素之一。从真菌杀虫剂、细菌杀虫剂、病毒杀虫剂、 物农药以及抗生素类杀虫剂、 基因工程杀虫剂等微生物源生物活性物质 农药对微生物农药的 研究与开发现状进行了综述,并指出我国与国外微生物农药的发展差距。 关键词 : 绿色食品, 农药, 微生物农药, 微生物源生物, 微生物源生物活性物质, 发展差距, 发展前景 目前食品安全是全球关注的焦点,追求安全、无污染食品已成为当今社会的消费潮流。 距,人世后已面临更大的压力和挑战,因此,加快绿色食品工业的发展已是当务之急 能否成功实施的关键因素之一,生物农药中应用最多、效果最好的是微生物农药。 微生物农药 [2] 微生物农药就是指由微生物及其微生物的代谢产物和由它加工而成的具有杀虫 除草 、杀鼠或调节植物生长等具有农药活性的物质 [3]。 1.活体微生物源生物农药 株,杀菌剂方面有以色列开发出的名为 Trichodex 哈次木霉制剂,可以防治灰霉病、菌核病、 霜霉病、 白粉病等叶部病害已在欧洲和北美 20多个国家注册, 具有良好的市场前景。 除草剂 方面有美国Ecogen 公司等开发的用于防除水稻、 麦类田间杂草的盘长孢状刺盘孢、 防除柑橘 杂草的棕榈疫霉菌,日本和加拿大也有—些品种。 我国早在 20世纪 50年代后期就开始应用白僵菌防治食心虫、松毛虫、玉米螟等的研究, 并得至U 了不断地发展。近年又分离出了绿僵菌菌株,现正利用其进行蝗虫、蛴螬的防治及 虫生线虫杀虫剂等活体微生物源生 绿色食品由于安全无公害而受到人们的普遍青睐, 但我国绿色食品的发展与国外有较大的差 [1] 。 绿色食品是基于生态农业的农业生产模式生产的。 而生物农药的研制和应用是生态农业 、杀菌、 真菌——真菌可以被用作为杀虫、 杀菌、 除草的生物农药。 杀虫真菌目前世界上已记载 的约有 100属, 800多种。半知菌亚门集中了大约 50%的杀虫真菌。其中白僵菌是发展历史较 早、普及面积大、 应用最广的—种真菌杀虫剂。 美国和以色列等国家已筛选出了大量生防菌
生物农药研究进展
生物农药研究进展 由于控制全球化合物生物积聚的呼吁越来越强烈、新化学农药开发耗资巨大和周期延长、农业害虫对化学农药抗药性日益增强,以及生物技术飞速发展带来的冲击,当今农药研究、开发和生产应用等正面临选择方向挑战,生物农药以其独特的优势迎来了新的发展机遇。 1 生物农药的发展 在农药的发展历史中,生物农药是最古老的一类。《周礼·秋官》就有“莽草熏之”“焚牡菊,以灰洒之”等防治害虫的记述;古罗马也有使用藜芦防治忍鼠类和昆虫的民间传说。19世纪以来,开发应用生物成分防治有害物逐渐从以经验上升到科学试验阶段,如除虫菊、鱼藤和烟草的应用。20世纪早期,微生物学的发展,特别是苏云金杆菌(Bacillus thuringiensis,以下简称Bt)的发现促进了微生物农药的开发。20世纪30年代以来,几类植物内源激素先后被发现和利用,20世纪40年代后,由于有机合成化学农药的发展,使生物成分农药的研究开发被相对忽视而发展缓慢,这段时期基于B.popillae、Bt的产品在美国上市.20世纪60年代,化学农药的弊端暴露出来,生物农药的研究又受到重视.在最近的几十年中,生物农药得到了长足发展,如农用抗生素、活体微生物农药等[15,30]。20世纪末,植物农药(或转基因植物农药)等的出现,极大丰富了生物农药的内容。 2生物农药的内涵 不同学者、不同机构、组织对生物农药的内涵意见不同。过去,生物农药就是指“微生物农药”。后来,其概念发展为“相对于化学农药而言的天然资源的生理活性物质,用于农药的有微生物、植物(除)虫菊”、菸碱等)、昆虫(性引诱剂、变态激素等)”[11]。FAO(中文名称)(1988)将其定义为生物害物控制剂(Biological pest control agents),包括生物化学农药和微生物农药,将传统的鱼藤酮、烟碱等具有直接毒性的物质排除在生物农药之外。《中国农业百科全书———农药类》中生物农药(biogenic pesticides)是指利用生物资源开发的农药;狭义概念,指直接利用生物产生的天然活性物质或生物活体作为农药;广义概念,还包括按天然物质的化学结构或类似衍生结构人工合成的农药。 随着科技的发展,生物农药的内涵发生了巨大变化,英国作物保护委员会根据来源将生物农药分为五类,来自微生物、植物、动物的相关基因也包括在内。美国环保署农药部(EPA)将生物农药(Bio-pesticides)分为三大类,其中一类为植物农药(Plant-pesticides)或转基因植物农药———将基因植入植物体内的农药,使得生物农药的概念进一步地得到延伸。2001年农业部参考FAO和EPA的定义界定了生物农药的内涵,加强了我国生物农药的管理工作。 在这些定义中,完全仿生物合成的化合物、人工合成与天然产物相同的化合物、人工合成的衍生物(如烯虫酯、米满等)、转基因植物,以及鱼藤酮、烟碱等具有直接毒性的天然产物农药的归属存在分歧。 笔者认为,张兴等(2002)对生物农药内涵的界定较为科学。生物农药是可以
生物农药行业分析报告 一.生物农药是未来农药的发展方向: (1)生物农药的定义与分类 生物农药是指利用生物活体或其代谢产物针对农业有害生物进行杀灭或抑制的制剂。其中,对于生物活体农药来说,进一步分为微生物农药和生物工程植物农药等等。 (2)生物农药与传统化学农药对比 农业生产不能离开农药的使用,而传统的化学农药具有诸多的弊病,比如对环境污染极大、易使害虫产生抗药性等。部分农药为高毒农药,甚至为剧毒农药。目前,全世界每年约有200万人因使用化学农药而中毒,其中大约有4万人死亡。而且,长期使用某些化学农药会使害虫产生抗药性,目前有抗药性的害虫已有417种。因此,生物农药越来越受到关注。
生物农药相较于传统化学农药而言,具有以下特点: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、畜及各种有益生物比较安全,对非靶标生物的影响也比较小。②对生态环境影响小。生物农药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。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。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,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生产化工合成产品争夺原材料.⑤有些生物农药表象慢、实效快。如Bt制剂,虫害摄食后,虽不立即死亡,但几分钟后失去了侵蚀危害能力,达到防治目的,数天内渐渐形成了死亡高潮,可谓“静态型农药”。 二.生物农药是农药企业发展的现实选择 (1)传统化学农药生产经济性下降: 传统化学农药如果以大的化工行业角度来看,已经逐渐呈现出衰退的迹象。根据国家统计局统计,2011年7月份化学工业总产值5527.2亿元,去年同期3967.7亿元,同比增长39.3%,其中,化学农药制造7月份产值是171.4亿元,去年同期137.0亿元,同比增长25.1%,处于化工行业增长率最低。化学农药的发展已经远低于化工行业的平均水平,将农药归属为化工行业已经不再经济。 (2)生物农药行业需求分析:
生物农药的应用现状及发展前景 姓名:班级:11生工2班学号: 摘要:文章介绍了生物农药的概念,综述了生物农药的发展史,重点阐述了生物农药的分类,分析了生物农药的优势,并对我国生物农药的发展前景进行了展望。 关键词:生物农药,应用现状,发展前景 生物农药主要是指以植物、动物、微生物等产生的具有农用生物活性的次生代谢产物开发的农药。是用来防治病、虫、草等有害生物的生物活体及其代谢产物和转基因产物,并可以制成商品上市流通的生物源制剂,包括细菌、病毒、真菌、线虫、植物生长调节剂和抗病虫草害的转基因植物等。生物农药具有选择性强、对人畜环境安全、原料来源广泛且不易产生耐药性等优点[1],已成为全球农药发展的新趋势。特别是分子生物学技术、基因工程等逐步渗入到生物农药生产中之后,各国对生物农药的发展更加重视,在今后相当长一段时间内,生物农药将成为今后农药发展的一个重要方向。 1、生物农药的特点 所谓的生物农药,传统意义上来讲,主要是指可以用来防治病、虫、草等有害生物的生物活体,如利用细菌、真菌、病毒、线虫及拮抗微生物等来控制病虫草的制剂。现在生物农药一般定义为,用来防治病、虫、草等有害生物的生物活体及其代谢产物和转基因产物,并可以制成商品上市流通的生物源制剂,包括细菌、真菌、病毒、线虫、植物生长调节剂和抗病虫草害的转基因植物等。生物农药与传统化学农药的区别在于它们通常是控制而不是消灭病虫,具有延迟的作用,更具有选择性。生物农药有几大优势:首先生物农药的毒性通常比传统农药低;其次选择性强,生物农药只对目的病虫和与其紧密相关的少数有机体起作用,而对人类、鸟类、其他昆虫和哺乳动物无害;另外生物农药具有低残留、高效的优点,很少量的生物农药即能发挥高效能作用,而且它通常能迅速分解,从总体上避免了由传统农药带来的环境污染问题;生物农药不易产生抗药性;它作为病虫综合防治项IPMP(Inergrated pestmanagement programs)的一个组成成分,能极大地降低传统农药的使用,而不影响作物产量,更安全有效地保护环境[5,6]。 2.1.传统农药 传统化学农药一般毒性较高,活性较低,使用量较大,对环境影响较大;而且一般采用乳油、可湿性粉剂等传统剂型,具有采用大量芳烃溶剂、粉尘大等不足,对环境及施用人员影响大;传统化学农药的大量使用引起的农药残留问题还会造成其毒性在生态系统中的富集,不仅污染环境,还会对各级生物造成危害。 长期以来,大量使用化学农药使生态平衡遭到严重破坏。化学农药的大量使用除引起人畜的直接中毒死亡外,还由于它在土壤和作物上的残留,对土壤、地下水、河流、湖泊造成
生物农药的研究进展 随着化学农药广泛的使用,靶标生物的抗药性逐渐增强,对其控制越来越难,使得近几年的化学农药毒性更强、浓度更高,导致整个农业生态系统已经日趋恶化,严重影响了自然生态平衡和生态系统的自我调节能力。而这些化学农药的开发难度和开发成本也很大, 同时化学农药毒性大、残留量高, 长期使用会对环境和人类健康造成严重威胁。因此,生物农药得以迅速发展,并获得独立的知识产权,成为创制新农药的重要途径。开发安全性高、残留量低、无公害、生物活性高、选择性强的生 物农药成为当今农药发展的趋势和迫切需要。在今后相当长一段时间内,生物农药将有较大发展,它将成为今后农药发展的一个重要方向,并逐渐成为研究和应用的热点。 生物农药指用来防治病、虫、草等有害生物的生物活体及其代谢产物和转基因产物, 并制成商品的生物源制剂。生物农药与传统化学农药的区别在于它们通常是控制而不是消灭病虫,具有延迟的作用,更具有选择性。生物农药具备以下优点: 第一,活性高, 选择性强,对非靶标生物相对安全;第二,不易产生抗药性;第三,高效,低 残留,无污染,常常能迅速分解,不破坏生态环境;第四,种类繁多,研发、利用途径多; 第五, 作为病虫综合防治项目 IPMP 的一个组成部分,作用机理不同于常规农药,不影响作物产量。因此,生物农药具有广阔的应用前景。 1. 生物农药的研究进展 据“发展中国家生物农药国际研讨会”上的专家们介绍,目前全世界投入化学农 药的总投资平均每年 280亿美元,但生物农药的投资只有 3.8亿美元,只占总额的 4%, 在中美洲生物农药只占地区农药市场的 2-3%,亚洲和拉美的生物农药的生产能力也很弱,但是鉴于世界各国消费者对于无害农产品的需求日益增长,生物农药的发展具有广阔的天地。在拉美,目前在使用生物农药方面领先的国家有古巴、哥伦比亚和巴西等。世界上生物农药使用量最多的国家有墨西哥、美国和加拿大,三国的生物农药使用量占世界总量的 44%。欧洲的生物农药使用量占全世界的 20%, 亚洲占13%, 大洋洲占 11%; 拉美和加勒比占 9%,非洲占 3%。
生物农药与生物肥料复习题集 一、选择 1.下列哪个不属于微生物源农药() A. 细菌杀虫剂 B. 病毒杀虫剂 C. 植物杀虫剂 D. 原生动物杀虫剂 2.下列哪个不是生物农药的特点() A. 活性高、用量少 B. 防治范围相对较大 C. 对环境污染较轻 D. 对靶标生物作用缓慢 3.昆虫病毒的主要组成是核酸和() A. 核苷酸 B. 脂肪 C. 蛋白质 D. 碳水化合物 4.微生物杀菌剂可以产生多种抗菌物质,包括脂肽类、()、磷脂类、类噬菌体颗粒、细菌素、蛋白类抗菌物质等。 A. 肽类 B. 病毒 C. 脂肪 D.蛋白质 5.下列哪个不属于植物杀虫剂的作用方式() A. 特异性植物杀虫剂 B. 触杀性植物杀虫剂 C. 变异性植物杀虫剂 D. 胃毒性植物杀虫剂 6.EPA通常将农药分为传统化学农药和()。 A.非传统化学农药 B.生物农药 C.传统物理农药 D.非传统物理农药 7.国家经济合作与发展组织的英文名称是() A. OEBD B. OECA C. OECD D. EPA 8.生物化学农药包括:信息素、()、天然植物生长调节剂和昆虫生长调节剂、酶 A.生物生长素 B.激素 C.动物天敌 D.植物天敌 9.微生物肥料按其制品中特定的微生物种类可分为细菌肥料、()、真菌类肥料等。 A.根瘤菌肥料 B.放线菌肥料 C. 固氮菌肥料 D.解磷菌肥料 10.微生物肥料按其作用机理可分为根瘤菌肥料、()、解磷菌类肥料、解钾菌类肥料等。 A.细菌肥料 B.真菌类肥料 C.固氮菌肥料 D.病毒肥料 11.下列哪个不属于动物源农药() A. 病原线虫杀虫剂 B. 昆虫信息素 C. 昆虫忌避剂 D. 节肢动物毒素 12.球形芽抱杆菌杀虫机理是通过害虫的取食过程进行感染,蚊子的幼虫在取食
国内外生物技术发展概况 (2010-10-21 18:00:05) (一)国内外生物技术发展动态 1、国际生物技术发展现状生物技术是近 20 年来发展最为迅猛的高新技术,越来越广泛地应用于农业、医药、轻工食品、海洋开发、环境保护及可再生生物质能源等诸多领域,具有知识经济和循环经济特征,对提升传统产业技术水平和可持续发展能力具有重要影响。近 10 年来,生物技术获得突破性发展,生物技术产业产值以每 3 年增长 5 倍的速度递增,以生物技术为重点的第四次产业革命正在兴起,预计到 2020 年,全球生物技术市场将达到 30,000 亿美元。在发达国家,生物技术已成为新的经济增长点,其增长速度大致是 25%-30%,是整个经济增长平均数的 8-10 倍。在生物技术制药领域,包括基因工程药物、基因工程疫苗、医用诊断试剂、活性蛋白与多肽、微生物次生代谢产物、药用动植物细胞工程产品以及现代生物技术生产的生物保健品等研究成果迅速转化为生产力,其中与基因相关的产业发展最强劲。全球医药生物技术产品占生物技术产品市场的 70%以上,占药物市场的 9% 左右,以高于全球经济增长 5 个百分点的速度快速发展,仅单克隆抗体市场销售额就达 40 亿美元。农业生物技术产业已经成为各国政府未来农业发展的战略重点,应用基因工程、细胞工程等高新技术培育的农林牧渔新品种、兽用疫苗、新型作物生长调节剂及病虫害防治产品、高效生物饲料及添加剂等已推广运用,产生了巨大的经济效益。 1996 年,全球转基因作物才 170 万公顷,以后逐年直线上升,到 2004 年已经达到 8100 万公顷,8 年间全球转基因作物种植面积增加近 48 倍。照此增长速度预计 2010 年世界范围内 50%的耕地将种植转基因作物,2020 年将增至 80%。尤其是抗虫、抗除草剂转基因作物的推广,大幅度提高劳动生产率并减少化学农药施用量,经济效益极为显著。全球转基因作物市场价值 1995 年仅 7500 万美元, 1997 年达 6.7 亿美元,2002 年为 45.2 亿美元,预计到2010 年将达 200 亿美元。本文章来自生物科学博览网站,欢迎您的光临食品生物技术产业产值约占生物产业总产值的 15-20%,目前国际市场上以生物工程为基础的食品工业产值已达 2500 亿美元左右,其中转基因食品市场的销售额 2010 年将达到 250 亿美元。此外,保健食品行业是全球性的朝阳产业,市场增长迅速。环境生物技术是生物技术、工程学、环境学和生态学交叉渗透形成的新兴边缘学科,是 21 世纪国际生物技术的一大热点。环境生物技术兼有基础科学和应用科学的特点,在环境污染治理与修复、自然资源可持续再生等方面发挥着日益重要的作用。能源生物技术主要目标是利用生物质能源。生物质能一直是人类赖以生存的重要能源,是仅次于煤炭、石油和天然气而居世界能源消费总量第四位的能源。目前,全球储量为亿吨,相当于 640 亿吨石油。许多国家都制定了相应的开发研究计划,如日本的阳光计划、印度的绿色能源工程、美国的能源农场和巴西的酒精能源计划等,主要是开发生物柴油和生物乙醇汽油。尽管生物质液化燃料开发还处于初级阶段,市场份额还不大,但由于岂疫有环保和再生性特点,前景非常广阔。 2.国内生物技术发展现状我国政府一直把生物技术作为重点支持的战略高技术领域,提出了“加强源头创
生物农药的发展现状与前景
目录 摘要.................................................................. 错误!未定义书签。 1、生物农药概述 (2) 1.1生物农药的定义 (2) 1.2生物农药的优势 (2) 1.2.1环境相容性 (2) 1.2.2不易产生抗药性 (2) 1.2.3资源丰富,开发成本较低 (3) 2生物农药的发展现状................................................... 错误!未定义书签。3生物农药存在问题..................................................... 错误!未定义书签。 3.1生物农药药效不稳定,易受环境因素影响,货架期短................. 错误!未定义书签。 3.2农民对生物农药田间高效应用技术认识不够,使用技能差 (4) 3.3生物农药产品单一,研发进程较慢................................. 错误!未定义书签。 3.4经济利益为先导,生物农药推广难................................. 错误!未定义书签。4生物农药的发展前景及建议............................................. 错误!未定义书签。 4.1制定生物农药行业标准,建立科学的药效评估体系................... 错误!未定义书签。 4.2提高农业科技投入强度,改革和完善农业推广体系................... 错误!未定义书签。 4.3加强农药研发创新和应用集成技术................................. 错误!未定义书签。 4.4提供必要的财政支持............................................. 错误!未定义书签。参考文献. (6) 致谢 (7)
第18卷 第1期 四川理工学院学报(自然科学版)V ol.18 No.1 JOURNAL OF SICHUAN UNIVERSITY OF 2005年3月 SCIENCE & ENGINEERING(NATURAL SCIENCE EDITION)Mar.2005文章编号:1673-1549(2005)01-0108-03 微生物农药的研究应用及前景展望 赵兴秀1,何义国2 (1.四川理工学院生物工程系,四川自贡643000;2.四川大学生命科学学院,四川成都 610064) 摘 要:综述了国内外微生物杀虫剂的研究、应用情况,展望了其发展前景,并对细菌杀虫剂、病毒杀虫剂、农用抗生素和真菌杀虫剂的研究、应用及进展情况进行了重点阐述。 关键词:微生物农药;Bt;病毒;抗生素;真菌 中图分类号:S4 文献标识码:A 微生物农药是指利用生物活体及其代谢产物制成的防治作物病害、虫害、杂草的制剂,也包括农药、辅助剂和增效剂以及模拟某些杀虫毒素和抗生素的人工合成的制剂[1]。当代农业的可持续发展战略,要求生产者在利用资源、提高产量的同时,注意保护和改善人们赖以生存的环境,而长期使用化学农药对生态环境的破坏日益严重,这就迫使人们急切寻找化学农药的替代品,微生物农药就成了较佳选择,近年来得到了广泛的开发和利用。目前,微生物农药主要包括细菌杀虫剂、农用抗生素、病毒杀虫剂和真菌杀虫剂等,本文仅就国内外微生物农药的研究、应用及发展前景进行阐述。 1 微生物农药 目前生产上大量使用的生物农药主要为细菌杀虫剂、农用抗生素、病毒杀虫剂、真菌杀虫剂等。 1.1 细菌杀虫剂 细菌杀虫剂是应用得最早的微生物农药,主要是从昆虫病体上分离得到的病原菌,目前已成功开发了某些芽孢杆菌,如Bt(苏云金芽孢杆菌)、球形芽孢杆菌,金龟子芽孢杆菌等。细菌杀虫剂作用对象主要是咀嚼式口器的害虫,如鳞翅目、翘翅目和双翅目等有害作物昆虫。球形芽孢杆菌对蚊幼虫特别是库蚊具有高毒力,金龟子芽孢杆菌可以防治芽孢害虫。新发现的类产碱假单孢菌可以分泌一种杀虫蛋白到胞外对蝗虫有一定的致死作用[2]。 Bt杀虫剂是细菌杀虫剂中研究最深入、应用最广泛的微生物杀虫剂[3]。Berliner于1911年首先从德国的带苏云金杆病毒的地中海粉螟中分离得到该菌[4]。其作用机理是依靠其所含有的伴孢晶体、外毒素及卵磷脂等致病物质引起昆虫肠道等病症而使昆虫致死。一般是δ-内毒素起作用使发生毒血症而死亡,也就是由于晶体毒素对中肠上皮作用,导致肠壁破损,中肠的碱性高渗内含物进入血腔,使血淋巴pH升高,从而导致感病幼虫麻痹死亡[5~6]。 1957年Bt制剂首次上市销售,如今是世界上产量最大的微生物杀虫剂,广泛用于防治农、林、贮藏害虫和医学昆虫[7]。据初步统计,1990年我国Bt杀虫剂产量超过1500吨,目前年产量约为3.5万吨,成为我国“无公害生产”中的首选杀虫剂[8],其主要通过液体深层发酵产生,剂型以悬浮剂、可湿性粉剂为主,还有原粉、水分散颗粒剂等[9]。每年防治棉铃虫面积达3000公顷。由于质量高,杀虫能力强,我国生产的Bt制剂还打开了国际市场,出口远销到新加坡、泰国等东南亚国家。在北美大陆Bt制剂用于防治毒蛾,市场占有率达60%;在美国Bt制剂用于防治粉纹夜蛾,市场占有率达80%以上,加拿大Bt制剂用于防治云杉粉芽蛾,市场占有率达95%以上[10]。 目前已报道有多种害虫对Bt制剂产生抗性,近年在我国的深圳、广州等地报道小菜蛾对Bt制剂已产生抗性,害虫对微生物农药的抗性无疑会对其应用效果和发展带来影响,且Bt制剂对家蚕的毒性较 收稿日期:2004-09-16 作者简介:赵兴秀(1977-),女,陕西人,助教,主要从事微生物病毒方面的研究。