试述植物源农药的作用机理与特点
植物源农药特性
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*知识窗*
植 物 源 农药联盟专刊
植物源农药特性
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（4）植物源农药的诱导抗逆功能。
植物源农药对作物具有重要保健调节功能，能够有效调节作物的生长，诱导作物产生对高温、低温、高湿、干旱等恶劣环境进行自我克服、健康生长的特殊功能。
植物源农药中的某些成分如壳聚糖、壳寡糖能够显著提高作
物的免疫力，抵抗部分病原菌的发生；有些成分（比如糖蛋白）能够激活作物信号通路，引起作物体内病程相关蛋白等的变化，以此来抵抗病原菌的侵入和发展，减轻和防止病害的发生。
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植物源杀菌剂作用机理
植物源杀菌剂作用机理一、引言植物源杀菌剂是一种利用植物的提取物或代谢产物来抑制病原菌生长和繁殖的生物农药。
与传统的化学农药相比，植物源杀菌剂具有更强的选择性、更低的环境毒性，并且能够更好地保护植物的健康和生态平衡。
了解植物源杀菌剂的作用机理对于其合理应用和进一步研发具有重要意义。
二、抑制病原菌的细胞代谢物生物合成及其功能植物源杀菌剂可以通过抑制病原菌的细胞代谢物生物合成及其功能来达到抑制病原菌生长和繁殖的目的。
其中，对核酸、蛋白质、酶的合成和功能的抑制是重要的途径之一。
例如，某些植物提取物可以抑制DNA或RNA 的合成，从而影响病原菌的生长和繁殖。
此外，植物源杀菌剂还可以通过抑制细胞有丝分裂和信号传导等过程来干扰病原菌的生命活动。
三、阻碍病原菌细胞能量生成植物源杀菌剂可以通过阻碍病原菌细胞能量生成来抑制病原菌的生长和繁殖。
例如，某些植物提取物可以阻止糖、脂肪或蛋白质的降解，从而抑制孢子萌发。
此外，植物源杀菌剂还可以抑制线粒体电子传递链等能量生成相关的过程，从而影响病原菌的生命活动。
四、影响细胞结构和功能植物源杀菌剂可以通过影响细胞结构和功能来抑制病原菌的生长和繁殖。
例如，某些植物提取物可以影响真菌细胞壁的形成，从而破坏真菌细胞的结构和功能。
此外，植物源杀菌剂还可以影响质膜的生物合成，从而干扰病原菌对营养物质的吸收和代谢。
五、结论植物源杀菌剂的作用机理复杂多样，包括抑制病原菌的细胞代谢物生物合成及其功能、阻碍病原菌细胞能量生成以及影响细胞结构和功能等方面。
深入了解植物源杀菌剂的作用机理有助于为其合理应用和进一步研发提供理论支持和实践指导。
在实际应用中，应根据不同的植物源杀菌剂的特点和应用场景，选择合适的施用方法、剂量和时期，以达到最佳的防治效果，同时保护环境和人类健康。
《植物源农药》课件
案例五：其他植物源农药的制备与应用
制备方法
这些化合物的制备方法与苦参碱、印楝 素、藜芦碱和蛇床子的制备方法类似， 通常采用溶剂提取法或超临界流体萃取 法。
VS
应用领域
这些植物源农药主要用于农业领域，防治 各种害虫，也可用于医药和卫生领域治疗 各种疾病。
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详细描述
提取法是最早的植物源农药制备方法，通过物理手段如压榨、浸提、萃取等，或 化学手段如水解、氧化、还原等，从植物中分离出具有农药活性的成分。这种方 法简单易行，但提取效率低，成本高，且容易造成植物资源的浪费。
发酵法
总结词
利用微生物发酵植物原料，产生具有农药活性的代谢产物的 制备方法。
详细描述
发酵法是一种相对较新的植物源农药制备方法，通过微生物 发酵植物原料，产生具有农药活性的代谢产物。这种方法可 以大规模生产，且能充分利用植物资源。但发酵过程中需要 严格控制条件，以确保产物质量和产量。
古代应用
在古代，人们就已经开始利用某些植物的特 殊气味或汁液驱避害虫。
科学研究
随着科学技术的进步，人们开始深入研究植 物源农药的成分和作用机理。
现代应用
现代农业中，植物源农药的应用越来越广泛 ，成为绿色农业的重要手段之一。
02
植物源农药的制备方法
提取法
总结词
利用物理或化学手段从植物中提取有效成分的方法。
植物源农药的特点
低毒性
相对于化学农药，植物源农药的 毒性较低，对人和动物的安全性 较高。
多功能性
植物源农药不仅具有杀虫、杀菌 作用，还具有驱避、抑制等作用 。
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天然性
植物源农药来源于自然，无化学 合成成分，对环境友好。
植物源农药VS化学农药特点及使用方法对比
/科普/植物源农药一、植物源农药和化学农药特点对比 植物源农药是利用从植物中提取的具有除草、抗菌、杀虫作用的活性物质，通过间接加工或者直接使用的生物农药。
植物源农药的有效成分是自然界中天然存在的物质，主要由C、H、O 等元素组成，使用后降解速度快，无环境污染。
而化学农药是通过人为设计、人工合成的具有杀虫、杀菌、除草等作用的活性物质，其有效成分在自然界中是非天然存在的。
二者的特点及区别主要有： 1.植物源农药环境相容性好，田间降解快，无农药残留风险 环境中微生物有利于植物源农药降解，例如苦参碱在小白菜田土壤中的消解半衰期为1.4-1.6d，在东北黑土等几种典型土壤中的半衰期为4.1-9.8d(土壤含有微生物)和11.6-13.7d(土壤不含微生物)， 化学农药使用后降解慢，污染环境风险大，容易造成 随着国家对可持续发展农业的重视，社会各界环保意识的增强，高毒、高农残以及对生态环境破坏严重的农药受到了严格禁限使用。
更多的使用者开始选择对环境友好，对人类安全的植物源农药。
但是受化学农药长期使用的影响，很多使用习惯并不完全适合植物源农药，二者在自身特点以及使用方法上都有很大的差异。
我们简要说说两者之间的差异。
农产品农药残留超标。
2.植物源农药含有多种有效组分，作用方式、作用靶标位点多样，在使用过程中不易产生抗药性 如除虫菊素是六种杀虫组分混合物，包括除虫菊素Ⅰ、除虫菊素Ⅱ、瓜叶菊素Ⅰ、瓜叶菊素Ⅱ、茉酮菊素Ⅰ、茉酮菊素Ⅱ。
苦皮藤素的有效组分包含苦皮藤素Ⅰ、苦皮藤素Ⅱ、苦皮藤素Ⅲ、苦皮藤素Ⅳ、苦皮藤素Ⅴ，其中苦皮藤素Ⅰ具有拒食作用，苦皮藤素Ⅱ和Ⅲ具有胃毒和触杀作用，苦皮藤素Ⅳ具有麻醉作用，苦皮藤素Ⅴ主要作用于昆虫中肠肠壁细胞质膜及内膜系统，使细胞膜失去固有的屏障作用，渗透失衡，细胞器破损，正常的生理功能丧失。
化学农药作用位点单一、长期使用极易产生抗药性，同时因不同药剂有相同的作用位点，药剂之间会产生交互抗性。
中草药农药-绿亨丁子·香芹酚
三、作用机理
抑制或杀死真菌、细菌的孢子，使之 不萌发或萌发后芽管和菌丝体不能继续生 长，从而对植物病害起到预防和治疗作用。
四、防治范围
黄瓜：猝倒病、立枯病、蔓枯病、霜霉病、疫病、早疫病、晚疫病、灰霉病、炭疽病、 白粉病、枯萎病、叶斑病、菌核病、细菌性角斑病等。 番茄：叶霉病、茎基腐病、早疫病、晚疫病、灰霉病、白绢病、溃疡病、疮痂病、软腐 病、青枯病等。 甜辣椒：疫病、早疫病、灰霉病、叶枯病、枯萎病、炭疽病、根腐病、疮痂病、软腐病 等。茄子：青枯病、黄萎病、枯萎病、炭疽病、根腐病、菌核病等。 西瓜：枯萎病、蔓枯病、白绢病、炭疽病、绵腐病、细菌性角斑病等。 甜瓜：炭疽病、叶枯病、黑星病等。 西葫芦：灰霉病、绵腐病、菌核病等。 菜豆：枯萎病、根腐病、灰霉病、锈病等。大葱、洋葱：灰霉病、锈病、炭疽病、软腐 病等。 大蒜：叶斑病、叶枯病、软腐病等。 生姜：姜瘟病、斑点病、炭疽病等。 草莓、葡萄：灰霉病、霜霉病、白粉病、褐斑病等。 烟草：青枯病、白粉病、黑胫病等。 苹果、梨、枣树：腐烂病、轮纹病、褐腐病、腐败病、黑星病等。 人参、中药材：根腐病、猝倒病、立枯病、疫病等。 龙眼、荔枝、木瓜：霜霉病、疫病、叶斑病、炭疽病、灰霉病等。 香蕉、柑橘、柚：叶斑病、炭疽病、黑星病、束顶病、溃疡病、疮痂病等。 水稻：稻瘟病、纹枯病、白叶枯病等。 棉花：炭疽病、立枯病、红腐病、黄萎病、枯萎病等。 花卉：灰霉病、白粉病、叶枯病、叶斑病等。
一、登记情况
最高含量复配制剂产品。登记番茄灰霉病。 市场上同类产品对比： 0.3%丁子香酚可溶液剂 单剂产品，含量低 （大多加化学农药） 公司产品 2.1% 水剂 复配制剂，有效成分种类多、含量高
二、安全性
纯植物源制剂，从丁香、藿香、牛至、牡丹皮、 连翘、野棉花等二十二种中药材中提取（登记为2 种），作用机理独特，产品配方是采用多靶标、多 位点的综合效应，通过科学配伍而制成的药剂，所 以药效高，作用显著。中药成分治标治本，安全、 无药害、无残留，是生产绿色农业产品的环保型放 心良药。广泛应用于农业有机基地和无公害绿色农 业示范基地的生产需要。绿色环保，微毒无残留 （登记为低毒）。假如棚内有蜂箱，不影响正常打 药。
植物源农药
Plant Pesticides
植物性昆虫激素
• 昆 虫 蜕 皮 激 素 (moulting hormone ， MH)类似物，含量较昆虫体内多。 • 抗昆虫保幼激素（juvenile hormone， JH）
–早熟素（ prococene ），从藿香蓟属植物 中发现并提取的。
Plant Pesticides
Plant Pesticides
Plant Pesticides
•
鲤 肠
•
Plant Pesticides
对 蚊 虫 有 明 显 的 光 活 化 毒 杀 作 用
•
万 寿 菊
•
对 蚊 虫 有 明 显 的 光 活 化 毒 杀 作 用
毛 茛
杀 虫 植 物 毒 杀 作 用
•
•
Plant Pesticides
杀虫作用——除虫菊素(pyrethrins)
除 虫 菊 •
INTRODUCTION
植物源农药：就是利用植物的 某些部位或提取其有效成分制 何谓 “Plant Pesticides”？ 成的具有杀虫、杀菌或除草等 作用的农药。
Plant Pesticides
CONTENT
• 植物源农药的分类 • 植物源农药的特点 • 植物源农药开发应用现状 • 植物源农药开发应用存在的问题
Plant Pesticides
二 植物源农药的特点
Plant Pesticides
特点：害虫对其难以产生抗性, 具有低毒、低残留的特点,能够 保持农产品的高品质。
Plant Pesticides
植物源农药的优势
具有特异性、高效性、持久性、 安全性、可持续性、与环境相容性 好等优势。
Plant Pesticides
植物源农药--绿色植保卫士
植物源农药--绿色植保卫士1.概述农药主要用来防治农作物有害生物,具有效率高、见效快、实施简易、可大规模应用等优点。
我国是个农业大国,也是生产和消费农药的大国之一。
传统农药的大量使用,会对环境造成很大的污染。
此外,农副产品由于农药残留,对人体健康造成一定的危害。
与传统农药相比,植物源农药具有以下优点：有效成分为天然物质,施用后较易分解为无毒物质,对环境无污染;组分多元化,使害虫较难产生抗药性;对有益生物(即害虫天敌)安全;可以大量种植,而且开发费用也较低。
植物源农药对靶标生物的作用机理与常规化学农药的差别也很大。
常规化学农药通常仅作用于靶标生物某一生理系统的一个或几个位点，而植物源农药活性成分复杂，通常能作用于靶标生物的多个位点，有利于延缓靶标生物的抗药性。
另外，有些植物源农药还能刺激植物生长，起到生长调节作用。
植物源农药是新型高效、无残留、无公害的所谓的绿色农药。
在农业生产中,人类利用植物源物质杀虫防病的历史悠久。
据史书记载,人类使用最早的农药是植物源农药和矿物质农药。
公元前1000多年,古希腊《荷马史诗》中已有用硫磺熏蒸杀虫防病的记载。
中国的《周礼》、《山海经》、《神农本草经》、《齐民要术》、《本草纲目》、《天工开物》等古籍中,均有使用植物性、动物性、矿物质药物防治农业有害生物的记载。
这些农药的应用历史长达数千年。
19世纪以来,在近代科学技术和工业发展的基础上,对植物源农药的开发逐渐从经验阶段上升到科学实验阶段,如除虫菊、烟草、鱼藤发展为商品化加工制剂并广泛使用。
自20世纪40年代以后,有机合成农药占据了市场,植物源农药逐渐被人类所忽略。
到60年代后期,有机合成农。
药的种种弊端使天然产物农药重新受到重视,特别是对印楝的研究带动了植物源农药的发展。
到目前为止,研究的植物种类达数千种,开发成功的产品也很多,并已在生产实践中被广泛应用。
2.植物源农药的特点与有机合成农药相比,植物源农药具有选择性高、低毒、易降解、害物不易产生抗性等优点。
植物源农药藜芦碱
植物源农药--藜芦碱简介
剂型：0.5 %可溶液剂。
作用机理与特点：藜芦碱是以中草药为原料经乙醇淬取而成的一种杀虫剂，具有触杀和胃毒作用。
该药剂主要杀虫作用机制是经虫体表皮或吸食进入消化系统后，造成局部刺激，引起反射性虫体兴奋，先抑制虫体感觉神经末梢，后抑制中枢神经而致害虫死亡。
藜芦碱对人、畜毒性低，残留低，不污染环境，药效可持续10天以上。
防治对象：该药剂在农业部登记了可防治甘蓝的菜青虫、棉花的棉铃虫、棉蚜，茶树的茶黄螨，辣椒、茄子、枣树、柑橘、草莓的红蜘蛛等。
使用方法：
1.防治甘蓝菜青虫时，用0.5%藜芦碱可溶液剂每亩75-100克兑水喷雾。
2. .防治棉花棉铃虫、棉蚜时，用0.5%藜芦碱可溶液剂每亩75-100克兑水喷雾。
3. 防治辣椒、茄子、草莓红蜘蛛时，用0.5%藜芦碱可溶液剂每亩120-140克兑水喷雾。
4. 防治枣树红蜘蛛时，用0.5%藜芦碱可溶液剂每亩83-110克兑水喷雾。
注意事项：可和有机磷、菊酯类农药混用，但需现配现用。
急救治疗：若误服，可用鞣酸或活性炭混悬液洗胃，静
脉滴注葡萄糖液，肌肉注射阿托品等。
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试述植物源农药的作用机理与特点
发表时间：2019-07-31T13:31:52.340Z 来源：《中国科技教育（理论版）》2019年3月作者：霍启伟
[导读] 随着社会的发展及生态环境的需要，植物源农药的研究、开发与推广成为广大科技人员的研究热点，受到全社会空前的重视和广泛的关注。
本研究主要叙述我国植物源农药的研究现状、作用机理、种类、特点及目前存在的一些问题，旨在发展绿色有机农业，生产无公害的农产品，提高人民群众的幸福感。
哈尔滨市阿城区农产品质量安全检验检测中心霍启伟
摘要：随着社会的发展及生态环境的需要，植物源农药的研究、开发与推广成为广大科技人员的研究热点，受到全社会空前的重视和广泛的关注。
本研究主要叙述我国植物源农药的研究现状、作用机理、种类、特点及目前存在的一些问题，旨在发展绿色有机农业，生产无公害的农产品，提高人民群众的幸福感。
关键词：植物源农药；活性成分；作用机理；特点
我国是一个农业大国，农药在农业生产中发挥着十分重要的作用。
随着人们健康意识的提高，大多数国家都非常重视农产品的安全性，对农药残留的限制十分严格。
我国加入WTO以后，农产品出口面临着非常严峻的“绿色壁垒”，其中农药残留超标是经常遇到的问题，严重影响了我国农产品在国标市场的竞争力。
为了降低农药残留量，努力开发新型农药已经成为当务之急。
植物源农药来源于自然，能在自然界降解，一般不会对农产品和环境造成污染；在人体和环境中积累毒性的可能性不大，对人和牲畜相对安全；对害虫天敌伤害小，且害虫对其难以产生抗体；具有低毒、低残留的特点，能够保持农产品的高品质；再加上使用成本低等优点，越来越受到人们的重视与青睐。
在全世界面临人口迅速增长、环境污染状况日趋严重的今天，更深入、更广泛地研究和开发安全、无毒、来源广、成本低的植物源农药具有非常重要的经济意义、社会意义和生态意义。
1.植物源农药中的活性成分
天然植物中的杀虫活性物质极其丰富，依其化学结构，可大体归纳如下。
1.1生物碱类（alkaloids）
此类物质对昆虫的毒力最强，对昆虫的作用方式多种多样。
如：毒杀、忌避、拒食、麻醉和抑制生长发育等。
目前，人们发现的生物碱已有6000多种，已证明有杀死害虫作用的主要有烟碱、喜树碱、百部碱、藜芦碱、苦参碱、雷公藤碱、小薛碱、木防已碱、苦豆子碱等。
1.2萜类（terpenes）
这类化合物包括蒎烯、单萜类、倍半萜、二萜类、三萜类。
这类物质有拒食、内吸、麻醉、忌避、抑制生长发育、破坏害虫信息传递和交配的作用，兼有触杀和胃毒作用，主要有印楝素、川楝素、茶皂素、苦皮藤素、闹羊花素等。
1.3黄酮类（flavonoids）
黄酮类化合物多以甙状态存在，具有防治害虫作用的主要有鱼藤酮、毛鱼藤酮等。
作用方式为拒食和毒杀作用。
1.4精油类（volatile oils）
精油是一类分子量较小的植物次生代谢物质，此类不仅具有毒杀、熏杀、忌避或引诱、拒食、抑制生长发育等作用，还具有昆虫性外激素的引诱作用，多用于防治仓库害虫，如菊蒿油、薄荷油、百里香油、肉桂精油、松节油、芸香精油、芜香精油等。
1.5其他
有羧酸酯类（如除虫菊酯）、木脂素类（如乙醚酰透骨草素）、甾体类（如牛膝甾酮）、糖苷类（如番茄苷）等。
2.植物源农药的作用机理
植物源农药中的杀虫活性成分主要是次生代谢物质，许多种次生代谢物质对昆虫表现为毒杀、行为干扰和生物发育调节作用。
由于次生代谢物质是植物自身防御与昆虫的适应演变、协同进化的结果，昆虫对其不易产生抗药性。
研究结果表明，植物源农药对害虫的作用独特，作用方式多样化。
植物源农药的作用机理比较复杂，归纳起来主要有毒杀作用、拒食和忌避作用、干扰正常生长发育作用和光活化毒杀作用等。
2.1毒杀作用
植物对昆虫最直接、最有效的作用方式就是毒杀作用。
2.1.1胃毒毒杀作用。
毒理学研究表明，具有胃毒毒杀作用的物质都可以破坏昆虫的中肠组织，使中肠亚细胞结构发生变化，也可阻断昆虫的神经传导，抑制多种解毒酶，发挥神经中枢的作用。
胃毒毒杀作用的症状为虫体脱水缩短，拉稀粪便，甚至拉出直肠或囊泡状物，直至死亡。
2.1.2触杀作用。
害虫接触到具有触杀作用的物质，表现出兴奋状，其神经中枢即被麻醉，使害虫的蛋白质凝固，并堵死虫体的气孔，从而使害虫窒息死亡。
2.1.3熏杀作用。
大部分精油都具有熏杀作用。
精油可使各表皮蜡质层颗粒排列发生变化，破坏中肠组织，抑制中枢神经动作电位自发放。
鉴于熏杀的特殊方式，可将精油用于防治仓储害虫和大棚温室害虫。
2.1.4内吸毒杀作用。
内吸毒杀作用是一种特殊的胃毒方式，与喷雾相比，这种方式对环境污染小，不易杀伤天敌。
许多植物源杀虫物质具有典型的内吸毒杀活性。
2.2拒食和忌避作用
具有拒食作用和忌避作用的物质并不直接杀死害虫，而是允许其存在，但是迫使害虫转移选择目标。
任何生物的行为都是在接受体内外信息后，由神经和肌肉系统综合反应的结果，能够被外来化学物质所调节。
具有拒食和忌避作用的物质就是通过改变害虫的体内外信息，然后影响神经，迫使害虫做出拒食和忌避的行为。
2.3干扰正常生长发育作用
许多植物源农药能够干扰害虫的正常生长发育，使卵不能正常孵化，幼虫不能正常蜕皮化蛹，蛹不能正常羽化或出现畸形，在害虫的
整个生长过程中起到主导调节作用。
目前，研究人员普遍认为该类活性成分是干扰了昆虫正常的内分泌系统，导致生长发育出现异常。
这种方式对当代或当年的害虫影响不太明显，但可以控制下一代害虫的发生。
2.4光活化毒杀作用
光活化毒杀作用是植物源农药的活性物质借助于光敏化剂发挥作用，光敏化剂是光活化毒杀作用的关键。
目前，被普遍接受的机制是光动力作用和光诱导毒性，即光敏化剂接受一定波长的光子，产生自由基或诱发单线态氧攻击生物的分子，如脂蛋白、酶和核酸等，从而导致害虫的死亡或损伤。
3.植物源农药的特点
3.1优点
3.1.1植物源杀虫剂活性成分复杂，能够作用于昆虫的多个器官系统，有利于克服抗药性。
3.1.2植物源农药在自然界有其自然的降解途径，不污染环境。
3.1.3由于自然界植物种类繁多，仅目前报道过的就有2400余种。
具有控制有害物质生活性的高等植物尚未完全开发，故植物源农药有着很大的开发潜力。
3.2缺点
3.2.1大多数植物源农药发挥药效慢，有害生物大面积爆发时，不能满足迅速救灾的需要。
3.2.2制剂成分复杂，活性成分易分解，且对光不稳定，需要在有光的条件下才会有作用。
4.结语
目前，以植物源活性物质作为先导结构合成新农药的成功例子，基本上都是有较大经费投入的国外农药大公司，而我国目前尚未真正形成一个自主创新的农药体系，没有达到世界公认的GLP（药物非临床研究质量管理规范）水平。
导致这一现状的主要原因是我国缺乏相应的资金、人力投入和创新平台，在植物源农药的研究和合理配伍上，还非常短缺。
我国拥有非常丰富的植物资源，在植物源农药研究方面具有很大的优势，只要加大人力和物力的投入，必将取得可喜的成果。