微生物农药的研究进展

微生物农药的研究进展

安徽农业科学。 unl f n u gi c.0 0 3 (3) 15 1—15 3 J ra o h i r o A A .Si2 1,8 2:2 6 26

责任编辑

李占东

责任校对

李岩

微生物农药的研究进展陈军，、缪剥冬丽，有志，冰邹 (京业学命学验心江南 20)胡，珍友南农大生科实中，苏京 19 05摘要论述了微生物农药在农业及相关产业中的地位和作用，介绍了微生物农药的研究和应用现状，出了目该领域研究存在的问提前题及其发展前景。

关键词微生物杀虫剂；生物杀菌剂；微微生物除草剂；物生长调节剂；生态制剂植微中图分类号￥ 8文献标识码 A 42 文章编号 0 1 6 1 (0 0)3—15 1 3 5 7— 6 1 2 1 2 2 6—0Re e c o r s f M i r bi lPe tc de s ar h Pr g e s o c o a s i i s

CHEN J n e l ( x e metlC ne f i ce c, aj gAg c l rl iesy u ta E p r na etro f S in e N ni r ut a v ri,Naj g in s 1 0 5 i Le n i u Un t ni,J gu2 0 9 ) n aAb ta t Th oe a df n to fmirba e t ie n a rc l r n eaie id sr r ic se sr c er l n u cin o co ilp si d si g iut ea d rltv n u tyweed s u s d,tesu ys n p lc to tt f c u h t d a da p iain sauso mirb a etcd swee i rd c d,te e it g p o lmsa d p ope twe epu o wad. c o ilp siie r nt u e o h xsi r be n rs c r tfr r n Ke r s Mir ba e tcd y wo d co ilp sii e;Mirbilfn iie;M irba r iie c o a u gcd s co ilhebcd s;Pa tg o h rg ltr;M ire oo is ln rwt e uao s co c lgc

随着社会发展，口增多，地面积下降，人耕粮食供应日益严峻。要提高粮食生产，必须依靠于高产高质作物，时尽同

体病毒 (yoi sC V)寄主

主要为鳞翅目和少数膜翅目、 cp v u,P, r双翅目、脉翅目昆虫。病毒研究始于 2 0世纪初，有近现

可能减少病、、虫草等带来的损失。因此，内外科学家一直国致力于农药的研究。由于化学有机农药会造成环境污染、农

10株病毒进入大田试验， 4 0约 0多株已研制成病毒杀虫剂。 我国昆虫病毒研究始于 2纪 5 0世 O年代，期以研究家蚕病早毒居多。利用昆虫病毒防治害虫始于 17 9 3年，0世纪 8 2 0年代国家将开发利用昆虫病毒资源立项，开始列入国家重点科技研究计划 -。, -

产品农药残留以及各种疾病等问题，发展生物农药成为必然趋势。生物农药是以生物活体或其代谢产物为有效成分的农药制品，包括微生物源、物源、植动物源、病虫草害的转抗基因植物和昆虫天敌 5类。微生物源生物农药因不危害人畜、无土壤残留、污染环境、杀伤天敌，不不有利于生态平

2 1 2细菌杀虫剂。细菌杀虫剂是利用对某些昆虫有致死 ..

作用的昆虫病原细菌发酵制成含杀虫活性成分或菌体，防治和杀死目标昆虫的生物制剂。昆虫摄人病原细菌制剂后，

衡和稳定，受人们青睐。笔者对微生物农药的研究现状进备行了综述。 1微生物农药的概况

通过肠细胞吸收，入体腔和血液，之得败血症中毒死进使亡。自 10年日本 l i a 91 s w t家蚕的染病幼虫体内发现 h a在了苏云金芽孢杆菌，9 7年成为第一个微生物杀虫剂上市销 15

微生物农药是指由微生物及其代谢产物加工而成的具有杀虫、菌、杀除草、鼠或调节植物生长等具有农药活性的杀物质。其药理主要是通过破坏害虫中肠细胞而致其死

售’, 至今利用细菌杀虫已有 10多年的历史， 0已筛选的杀

虫细菌有 10种， 0余制成产品并大面积应用的主要有苏云金芽孢杆菌、日本金龟子芽孢杆菌、形芽孢杆菌、球缓死芽孢杆菌 4种。其中，云金芽孢杆菌是当今研究最多、量最大苏用的杀虫细菌。防治对象包括 1 0个目 6 0多种农林和仓库害 0虫，用于菜、、等作物的害虫防治和医药研究 J应烟果。

亡。微生物农药防治病虫害效果好；对人畜无毒

,不污染环境；无残留，能保持农产品的优良品质；不杀害虫天敌和有益生物，助于保持生态平衡；有原料主要为农副产品，源广来泛；生产工艺简单。其品质可通过现代生物技术对发酵工艺和菌种纯化得到改进和提高 J。

10年石渡首次从患猝倒病的家蚕中分离到苏云金芽孢杆 91菌猝倒亚种之后，至今已从世界各地分离到近 4 0苏云 00 0株金芽孢杆菌，2个血清型，间经历了起步、用化、 7其实全面发展 3个阶段。开发的制剂有粉剂、可湿性粉剂、浓水剂、片

微生物农药兴起于 2纪下半叶， 7 0世到 0年代已受各国重视。19“ 92年世界环境和发展大会” 2条决议提出“第 1到 20 0 0年要在全球范围内控制化学农药的销售和使用，生物农药的产量达到 6%”自此， 0。全世界化学农药的销量不断下

降，微生物农药代之而起。我国十分重视土地及水资源环境保护，已将发展“绿色食品和生物农药”列入议程 J。2微生物农药的种类和应用现状2 1微生物杀虫剂 .

剂、释剂、缓生物包被剂等。针对应用中杀虫速度慢、效期残短、易受环境因素影响等问题，开发了非水性、紫外光保护等

剂型并已付诸应用。目前，苏云金芽孢杆菌研究的热点是通过遗传学手段克隆伴孢晶体蛋白基因，建工程菌，行转构进基因植物、虫机理、孢晶体形成以及基因表达调控等杀伴研究，] 。

2 1 1病毒杀虫剂。病毒杀虫剂是利用昆虫病毒的生命活 ..

动来控制对人类和环境造成危害的昆虫。昆虫体内目前已发现 16 0多种病毒， 0主要包括核型多角体病毒 ( ul p l- n c oo e y hdoi￣N V)颗粒体病毒 ( rn lv u, V)质型多角 erv u, P、 r ga uoi s G和 r基金项目南京农业大学生命科学实验教学中心开放课题基金项目 作者简介收稿日期 ( 1 80 5 ) 60 1 10。陈军 ( 9 1一 ),,苏南通人，士研究生，究方向： 18男江硕研微生物学。通讯作者。 2 1 -42 0 00 -2

球形芽孢杆菌的发展， 16自 9 5年 K l n等分离到对蚊 ee l

幼虫有毒的菌株 K以来，已从 4个血清型中，定

出 1 8鉴 0个血清含毒菌株。其主要活性成分是在芽胞外膜外形成的具

蛋白质晶格结构的伴孢体，过降解成二元毒素而起作用，通已有几种用于灭蚊幼虫的商品制剂[3 1。迄今，国、国及 3 美法中国等 1国家已研制了液剂、剂和粉剂等剂型的 1 0个乳 O余种产品，不过多为试验剂型，于杀蚊幼虫的效果评价。我用

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安徽农业科学

国生产了球形芽孢杆菌 B一0 c -1乳剂， s1、 4曾大面积用于野外蚊幼虫的防治。 2 1 3真菌杀虫剂。真菌杀虫剂以分生孢子附着于昆虫的 ..

19 9 9年成为销售额全球第一的杀菌剂品牌。中国农用抗生素的研究始于 2 0世纪 5 0年代。多年来已开发出公主岭霉

素、春雷霉素、抗 10井冈霉素、农 2、灭瘟素和多抗霉素等杀菌剂。其中最为成功的是井冈霉素，已取代化学农药用于防治水稻、小麦、玉米纹枯病。正在开发的杀菌抗生素有磷氮霉素、白肽霉素、核霉素等。磷氮霉素对灰霉有效，金白肽霉素对灰霉、苹果链格孢和立枯丝核菌有效，核霉素对防治金水稻白叶枯病、稻细菌性条斑病也有很好的效果。另有一水

皮肤，生孢子吸水后萌发而长出芽管或附着孢侵入昆虫体分内，菌丝体在虫体内不断繁殖，成宿主病变乃至死亡。造 自1 9世纪末以来，过大量田间试验和对病原、主、经寄环境条件的深入研究与实践，真菌杀虫剂从效果不稳定状况已达

到工业化生产、面积使用阶段。杀虫真菌的种类很多，大已

发现的杀虫真菌约有 1 0 0属 80种具有可利用的优点，中 0其以白僵菌、绿僵菌、拟青霉应用最多。真菌杀虫剂和某些化学杀虫剂的触杀性能相似，杀菌广谱、效长、散力强。残扩 缺点是作用较慢侵染过程长、受环境影响大。目前，中在国、巴西、罗斯和欧美国家，菌杀虫剂已广泛用于农林害俄真虫和城市昆虫的防治。真菌农药在植物病虫害的持续控制中具有巨大潜力，近年来已成为防制剂的研究热点生。 其中，白僵菌对多种农林害虫有致死作用，已广泛用于防治松毛虫、玉米螟、蹈叶蝉等害虫。尽快将其制剂生产工艺水标准化，决大规模生产的技术

问题，发耐贮藏的新剂解开型，是产业化急需解决的问题。利用真菌防治虫害，” 可通

些抗生素处于研究阶段，正在商品化。病毒病为烟草第一大病害，此，08年行业推荐宁南霉素 ( igam c )防对 20 nnn n yi来 n治这些病害。这一抗生素是诺尔斯放线菌西昌变种菌株

( tpo ye n u e vtx hne s ) Sr tm cs o r i a.i a gni产生的代谢产物，田间 e s c s在对烟草花叶病有较好的防治效果，防效为 6 .%一 54%[3 94 9. 2。 6

2 3微生物除草剂 .

微生物除草剂是利用植物病原微生物

或其代谢产物，目标杂草感病死亡的微生物制剂。特点之致一

是可经人工生产获得大量生物接种体；二是淹没式应用， 类是利用放线菌生产的抗生素除草剂，另一类是利用病原真菌生产的孢子除草剂。常用于微生物除草剂研究的植物病原菌有细菌、真菌和病毒。目前，因一些关键步骤还没有解决，正商品化的微生物除草剂种类很少，多尚处真许于试验阶段。可以预见，随着现代生物技术的发展和对杂草

感染迅速，短时间内可杀灭杂草。微生物除草剂有 2类，一

过人工培养大量菌体或分生孢子，将其制成菌剂大面积喷洒。目前许多真菌杀虫剂已进人大规模商业化生产阶段。

214原生动物杀虫剂。原生动物中微孢子虫寄主范围较 ..广，括鳞翅目、翅目、包直双翅目、多种害虫。主要用于防等治棉铃虫、蜱虫、松毛虫，它是经宿主口或卵、皮肤感染，在并

科学、除草微生物病原生物学、机理、传学等领域认识致病遗的不断深入，微生物除草剂将成为除草剂市场的主流。2 4植物生长调节剂 .微生物生长调节剂在农业生产中发

其中增殖使宿主死亡。目前用于农林防治的微孢子杀虫剂有 3种，即行军虫微孢子、云杉卷叶蛾微孢子虫和蝗虫微孢子虫。

挥着重要作用。特别是赤霉素，是一种广谱植物生长调节剂，可促进种子萌发、株生长、植提早开花结果。脱落酸是以

异戊二烯为基本单位的倍半萜类化合物，可加快花果脱落， 促进顶芽休眠，抑制芽鞘、枝、轴的生长，进气孔关闭嫩胚促等生理功能。天

然脱落酸生产成本高，限制了其应用。利用微生物发酵获得脱落酸可大大降低生产成本。除此之外，还有细胞分裂素、产菌等。增 2 5微生态制剂 .微生态制剂可用来人为调控生态平衡， 利用有益微生物群或其促生成分。微生态制剂分医学、兽医、植物和土壤微生态制剂。2 0世纪 5 6 0~ o年代，人们使用

215昆虫病原线虫制剂。昆虫病原线虫 ( n mpt gn .. E t oa oe— o hi nm t e) c e ao s是昆虫的专门寄生性天敌，主动寻找寄主， d能因其侵染率高、死力强、主广、人畜及环境安全、致寄对可人工大量繁殖等优点，广泛应用于防治农、、草、生等行被林牧卫

业的重要害虫。其中使用较广的是斯氏线虫科 (tnm m— Si ea eet a) i e和异小杆线虫科 ( eeohb is。多年的研究与应用 d H tr a d i) r t证明，昆虫病原线虫是一种非常有潜能可持续控制害虫的生

物防治因子。自2 0世纪 3年代以来， 0至今已有 7多年的历 0史，已充分了解其种群结构、人们种类鉴别、遗传改良、分类学和与共生菌的共生关系等’。

50 4 6制剂，在作物生长、病和增产方面获得显著成效。8 抗 O年代，国农业大学研制的芽孢杆菌增产菌，明显具有促中也进植物生长、抗病、逆作用。抗 3微生物农药发展中存在的问题及解决途径 3 1完善制度， .加速实现产业化微生物农药真正实现产业化并用于生产实践还很少，大多处于试验阶段。目前存在

22微生物杀菌剂 .

微生物杀菌剂包括农用抗生素和抗病

微生物，生物农药研究的重要内容。抗病微生物可通过寄是

生、抗生、竞争、溶菌等作用来抑制、甚至杀灭另一种微生物的生长。荧光假单胞杆菌 (s dm ns是研究最多的生物 Pe o oa ) u防治细菌]们大量存在植物根际，。它定殖予植物根面，繁殖快，可产生嗜铁索和抗生素，植物局部和空间微环境与在

的主要问题是受技术和生产条件限制，能大规模生产；不或

成本过高等。因此应多联系生产实际，加大科研扶持力度，加强知识产权保护以及产业化标准等制度法规，引导市场， 优化所选的品种，加速产业化，用到实

际生产中，应真正给农业、业等带来实效。林3 2加大宣传力度。速推广 .快农民对微生物农药知识淡

目的菌竞争，多种植物病原菌有抑制作用。枯草芽孢对杆菌 ( aiu ut￣) B c l sbd制剂 K da ls oik商业化已达 2 0年，对镰孢属 ( uaim) F sr u和丝核菌属( hzc na植物病原菌防治效果 R i t i) oo很好，同时具有促进作物生长的作用。小芽孢杆菌 w. r 2 对田问水稻穗颈瘟防效达 8%以上， 0对水稻稻瘟病也有较高

薄，对化学农药形成了依赖性，加上宣传不到位，致使微生物农药得不到有效地推广和应用。因此加大宣传力度，强和加重视对农民的培训必不可少。在微生物农药的推广期间，技

的防治效果心。国际上使用最多的农抗杀菌剂是 A ia, ms r t

微生物农药的研究进展

3 8卷 2 3期

陈军等

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术人员的亲自指导，针对不同地区的不同品种选择不同的微生物农药等也十分重要。

[]张超. 9微生物农药在病虫害防治中的应用及发展前景[]西南园艺， J.20,1 4:8 5 . 043 ()5— 9

3 3不断改进或研发新产品，高微生物农药药效 .提

有些

[0 1]喻子牛.苏云金芽孢杆菌[ . M]北京：科学出版社， 9: 4. 1 01— 5 9 [1 1]喻子牛.苏云金芽孢杆菌制剂的生产和应用[ . M]北京：农业出版社，19 9 9 3: 5—9 . 7

微生物农药药效不佳，菌范围过窄，杀在实际生产巾应用也受限。因此要重视新产品的开发，用生物学技术、应细胞工

[2 1]李林，喻子牛.细菌杀虫齐究和开发的现状与展望[]微生物学杂 J.志， 9,84: 3. 1 8 1( )3 8 9 3—

程和基因工程对微生物农药来源生物进行遗传特性改良，特别是毒力选择性和安全性等。增加杀菌广谱性和微生物农药的作用效果，应用到实际中更方便，从而也有助于推广。4微生物农药的发展前景

[3 1]张用梅球形芽孢杆菌及其杀蚊原理和应用[ . M]北京：科学出版社，19. 9 8

随着人们对环保和健康的关注，药产业也在朝着高农效、低毒、低残留的方向发展。而生物防治与其他方法相比，具有

安全、有效、持久的特点，免了化学防治带来的一系列避

[4 1]周志宏，用梅 .形芽孢杆菌 c张球 j41菌株杀蚊毒素的提取及其同源性研究[]微生物学报， 9, ()34— 6 . J. 1 33 5: 9 3 5 30 ’ 1]张克勤，[5高松，刘杏忠.国杀虫真菌的研究现状与展望[]植物保我 J.护， 9 ( )4 4 . 1 61: 9 3— 6 [6 1]雷仲仁，问锦曾.绿僵菌治蝗研究进展[]植物保护，043 ( )1 J. 20, 4:4 0—

1. 7

[7 1]李增智.中国虫生真菌研究与应用[]昆虫知识， 8 ()21— 5 . J. 1 81: 9 4 25 [8 1]胡霞，苑艳辉，姚卫容，微生物农药发展概况[]农药，054等. J. 20, 4( )4 5 . 2: 9— 2

问题，符合社会倡导的可持续发展原则。近年来，国、大美澳利亚和巴西等将生物农药的研究推向高潮，国也严格限制我一

些有机农药的使用，些高毒农药将退出农药市场，为一这

[9 1]魏海燕，蔡磊明，赵玉艳，我国微生物农药的应用现状[]干旱环等. j.境监测，O8, ()26— 2 2O 2 4: 2 3 2 . 4[0 O L S IA O I .u pes f y im u i m dcd 2]H WE LCR,TP N VC RD Sprs o tu lmu i ue Ph t nd mpn—f f otnse ln yP e d mo a u rse sad i nii a igofo t e digb su o nsf oecn n t a t . c o l s b

新型、、高效广谱和安全生物农药的发展提供了广阔的市场。参考文献[]严占勇， 1张定贵，易龙.微生物农药在烟草生产上的应用现状分析与建议[]植物保护， 0 3( )2 2 . J. 2 9, 4: O 5 4— 8[]喻子牛. 2微生物农药及其产业化[ . M]北京：科学出版社， 0: 2 2 O 1—1, 02 6—2 9 5 5 .

oi,yler[]P yoa o,90,:1 75 t po o nJ . ht t l 18 7 72— 1. c u i pho 0[1 2]赵继红，李建中.农用微生物杀菌剂研究进展[]农药，034 ( )6 J. 20,2 5:—

8.

[2 U NE ,A K N PA Fc r r an pau idicess 2]T R RJT B C

MA . at s e t gt en t e rae o li o yl n ae edtam n i aiu uti[] Pat i,917:4 f r e etet t B clssbis_ . l s19, 37— t s r wh l l . 1 nD 53 3. 5

[]沈寅初， 3张一宾.生物农药[ . M]北京：化学工业出版社， O. 2O O []黄俊军， 4王耀民.用微生物农药应注意的事项[]新疆林业，O7使 J. 20( )4 . 5: 5

[3 2]朱桂梅，杨敬辉，潘以楼，短短小芽孢杆菌 T 2菌株对水稻穆颈等. W-瘟的防治效果[]安徽农业科学， O 3( 1:82— 83 J. 2 7, 3 )92 92 . 0 5

[4陶树春， 2]贾秀芬，李锦龙.多抗霉素等6种生物农药对温室黄瓜白粉病的防治效果[]农业科技与信息， 0 ( )1. J. 2 7 9:9 0 []陈轶林， 5 2张承来.微生物源活洼物质的开发与化学新农药的创制[] J. 广东农业科学， o ( ) 12— 0 . 2 53: o 0 14 [6] 2胡厚芝，向固西，陈家任，宁南霉素防治烟草花叶病的研究[]应等. J.用与环境生物学报， 9,( )30— 9 . 1 844: 9 9 35[7 2]余柳青，黄世文，徐正浩.生物除草剂的研究和开发进展[/喻微 M]/子牛.微生物农药及其产业化.北京：科学出版社， 0: 6— 5 . 2 02 29 0 . 5[8 2]李海游，王金信.微生物除草剂的研究现状和应用前景[]山东科 J.学， 0, ( )3 3. 2 91 1: O 8 o一 44 -

[]周赕， 5王中康，喻子牛.微生物农药研发与应用[ . M]北京：化学工业出版社，O63—, 4, 5,3 4 . 2O: 52 95 4— 3— 819—10 []和 .国昆虫分子生物学研究的回颐和展望[]昆虫知识， O, 6龚我 J. 2 03 O 7( )3 3. 1: 2— 6

[] 7胡远扬.昆虫病毒研究的回顾与展望[]中国病毒学，O41 ( )34 J. 20, 3: 9 0—

3】 ( 8

[]HU T R F J AFR,N WIT EPF,V N ,t 1Isc v 1 8 N E UI E T S L E A SH F e i . T n ssadps m ngmet M]Jh l os19 7 . e n et aae n[ .onWiyS

n,98: e 3-

(上接第 15 0页) 26

光光度计检测结果没有太大差异，极差和均方差还可以看从出，系统测量结果的稳定性甚至优于分光光度计，该因此该系统完全可以满足农产品农药残留量的检测。

份采用该研究设计的系统进行检测，本的称重都采用的是样农业部行业标准。抑制率 Y的结果如表 1所示。从表 1中数据可以看出，系统的检测结果与实验室分该

表 1样本试验结果Ta l S mpl e tr sI b e1 a ets e I t l%

4结论

实际测试表明， A m g l片机为核心，以 T ea6单采用酶抑制

及影响因素分析[]农业工程学报， 0, ( )29— 3 J. 2 72 9:2 23 O 3[] 2魏士刚.便携式食品安全快速检测仪的研制及其在食品分析中的应用l 吉林： J D.吉林大学，06 20 . []汪方斌， 3钱玮，丁俊香.一种采用 T S2L 20A的农药残留快速检测 M 30 F47仪[]自动化与仪器仪表，0616 4:8— 0 J. 2O, ( )5 6. 2 []田子华. 4酶抑制法农药残留快速检测技术研究[ . D]南京：南京农业大学， 0. 2 5 0

法原理建立的农残检测系统能够准确测量样品液的吸光度

值，检测结果重复度高。基于 Lb IW的农残检测系统能 aVE够将采集、析、示集于一身，不仅能节约硬件成本，分显这而

且也大大提高了数据分析处理的能力。通过试验研究得出的甲胺磷溶液浓度与抑制率关系可以用来指导实际的农产品农药残留检测，这对保证农产品质量具有重要的意义。 参考文献[]裘正军，峰，勇.于酶抑制法的农产品农药残留快速检测系统 1陆江何基

[]林春绵， 5胡晓燕，张安平.酶抑制法陕速检测有机磷农药残留的研究进展[]浙江_ J.丁业大学学报， 3,74: 6— 9. 2 93 ( )3 3 1 O 8 [] 6赵斯奇，阎肃.农药残留检测技术[]安徽农业科学， O, ( ) J. 2 83 1: 0 6 041 6— 7 . 7 41 8

[]杨海， 7金伟，王琳玲.一种具有温度校正功能的新型手持式农药残留检测仪[]分析化学，O53 ( )14— 04 J. 2O,37: 1 14. 0[] 8蒋荣华，陈光}虚拟仪器软件结构一

VS禹， IA函数的设计与实现[]测 J.{空技术，O62 ( )6 6. 2O, 3: 5 3— 5

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