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1-生物农药概论

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生物农药 概论
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生物农药概论 内 容 一、农药的地位和作用 二、生物农药的概念问题 三、生物农药开发中的一些问题 四、国外微生物农药的开发动态 五、我国生物农药研发动态 一、农药的地位和作用 农药与下列问题有关 • 人口 • 粮食 • 健康 • 资源 • 能源 • 环境 生物农药与四大工程有关 • 基因工程 • 酶工程 • 蛋白质工程 • 发酵工程 粮 食 • 病虫草鼠年损失1230亿美元 • 我国每年防治2.7亿hm2次,挽回粮食 损失3150万吨,挽回经济损失300亿 元。 • 发达国家,农药投入产出比为1:6-8 ,美国为1:4,我国为1:2.5-4。 健康与环境 安全:全世界每年农药中毒100万人,死亡 20万人。我国投放自然界农药总量已达 8000万—1亿吨。每年中毒人数已占世界 同类中毒事故50%左右。 生 态 • 生物多样性减少 • 人与自然和谐面临很大挑战 • 生物安全、生态安全(除国防 安全、政治安全、经济安全、 信息安全外) • 很多污染世界前列:发展权? 棉铃虫 斜纹夜蛾 甜菜夜蛾 二、生物农药的概念问题 生物农药分类 • 生物化学农药 • 微生物农药 • 转基因农药 • 天敌农药 • 植物源农药 争论点 • 化学农药专家:应包括微生 物活体、昆虫天敌、部分植物 源农药;不包括农用抗生素、 植物生长调节剂、转基因农药 。 • 国外:农用抗生素列为化学 农药的范畴。 三、生物农药开发中的一些问题 1、标准 ①通用标准:昆虫病原菌≠生物农药 ②质量控制标准:用生物活性方法?用化学分 析方法? 植物源农药:用一个成分合理吗 ? ③商品化、产业化标准:小试?中试?产业化 ?商品化? 2、安全 ①活体生物:致病菌? ②代谢产物:几种不同结构的物质或结构相似的同系物。 ③植物源农药:氨基甲酸酯类农药是由毒扁豆中的毒扁豆碱 衍生合成而来的,但毒扁豆碱却是一种对人畜高毒的物质 ,使人瞳孔缩小,呼吸困难而死亡。烟碱对人畜高毒,鱼 藤酮对鱼和猪剧毒。蓖麻毒素是从大戟科植物中提取的一 类核糖体失活蛋白,可杀蚜、螨、小菜蛾、天幕毛虫等, 并可防治葡萄白粉病、霜霉病、锈病,但它是对人高毒的 蛋白质。 ④混配、复配:阿维菌素对人、畜、蜜蜂等高毒。 ⑤非有效成分:我国乳油(EC)占50-60%,年耗25万吨,7.5 -9亿元;有机溶剂、二甲苯、甲醇等的毒性远大于生物农 药。 生物农药无害吗? • 没有任何依据:“凡是生物农药都安全 ,凡是化学农药都有害”的论断。至今 有上百种化学农药急性毒性比食盐和 阿斯匹林还低。 • 生物有毒物质与人工合成化学物质并 无不可逾越的鸿沟,完全可以人工合 成。 3、效果 ①田间应用:后效性、生态效益、 社会效益 ②成本:可持续发展的矛盾 四、国外微生物农药研发动态 微生物农药 • 全球植保产品市值300亿美元 • 微生物农药5亿美元 • 主导产品:阿维、Bt、Spinosad 微生物农药 • 美国: 3亿美元。EPA登记微生物农药72个(细 菌38,真菌23,病毒9,放线菌2) • EPA登记新种类 : 地衣芽孢杆菌 、短小芽孢杆菌 、绿僵菌 、曲 霉菌 、链霉菌 等。 • 植病生防制剂已成开发热点,主要品种为芽孢 杆菌和木霉。 高毒农药的严格限制 1999:FAO、UNEP及61个国家参加制定鹿特丹 条约,PIC程序,提出27种限制的化学品,其中 农药22种。 2000.2:日内瓦ICRC会议上又增加了三氯乙烷和 环氧乙烷二种农药。 2000.12:南非约翰内斯堡,UNEP和122国家决 议, 通过了对某些持久性有机污染物进行限制的有法 律约束的POPS公约,全面禁止限制DDT、灭蚊灵 、 氯丹等农药。 我国生物农药主要品种 登记注册近140种,产业化14种。 杀虫:6种(阿维、甲基阿维、Bt、苦参碱、烟碱、 棉铃虫NPV) 杀菌:6种(井冈、农用链霉素、农抗120、多氧霉 素 中生菌素、宁南霉素) 生长调节剂:2种(赤霉素、芸苔素内酯) 超亿元4种:井冈霉素、阿维、Bt、赤霉素。 新型生物农药品种 • 寡糖 • 丙烷脒 • 激活蛋白 • 多粘类芽孢杆菌 • 地衣类芽孢杆菌 • 海洋地衣芽孢杆 菌 • 嗜线虫致病杆菌 • 绿色木霉 • 抑霉菌素 • 放线菌新菌株 • 植物活性物质 病毒农药 • 斜纹夜蛾NPV • 棉铃虫NPV 抗生素农药 1、杀虫:杀蚜素A、韶光霉素、南昌霉素、梅岭霉 素、华光霉素、浏阳霉素、灭蚊链霉素、阿维霉 素 2、抗病:井冈霉素、抗霉素120、公主岭霉素、波 拉霉素、武夷霉素、中生霉素、科生霉素、宁南 霉素、多抗霉素。 现在已不仅仅局限于从土壤中寻找抗生素, 开始从高等植物中提取,或从地衣、藻类、被子 植物和各种海洋生物中寻找新的抗生素。 植物性农药 • 植物中的杀虫物质是它自身防御,与 昆虫的适应演变协同进化的结果。 • 地球上植物种类约30万种,植物中含 有多种多样的次生代谢物质。 • 借鉴中药筛选 转基因农药 8100万公顷。 有17个国家的近825万农民种植,比2003年增加了 125万。新增农民中90% 来自发展中国家。 发展中国家绝对增长幅度(720万公顷)首次超过发 达国家 (610万公顷)。 中国370万公顷转基因棉花(占66% ),比2003年增 加了32%,占全球生物技术作物种植面积总额 的5 %。 基因来源 植物来源的基因:蛋白酶抑制剂、淀粉酶抑制剂和外源凝 集素基因; 微生物来源:苏云金芽孢杆菌(Bt)。转Bt基因成功的物种 有玉米、棉花、水稻、小麦、大豆、油菜、花生、向日 葵、马铃薯、番茄、茄子、芹菜、芥菜、莴苣、白菜、 花椰菜、卷心菜、胡萝卜、豌豆、豇豆、黄瓜、甜瓜、 苹果、梨、甜橙、柑橘、葡萄、草莓、山楂、番木瓜、 板栗、杨树、落叶松、白云杉、枫香、欧洲黑杨、石竹 、田旋花、长春花、玫瑰、兰花、矮牵牛、菊花、烟草 、甜菜、苜蓿、薄荷、三叶草、甘蔗等。 动物来源:蝎毒、蜘蛛毒素基因。 天敌生物农药 北京、广州:人造卵赤眼蜂生产线 欧洲:英国、荷兰 农业生物技术的应用 面对13亿人口庞大的消耗体系,4亿人进城。 是生物资源最为丰富的国家之一。 是世界上最大的生物技术产品消费市场之一。 1-2年内若把转基因水稻推向市场,每公顷节约投入600- 1200元,挽回损失10%,每年减少21万吨农药,农民增 收138亿元,中国将成为世界上第一个转基因水稻商品 化种植的国家? 生物工程在生物农药研究开发中大有可为 ! 谢谢!
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