1生物学研究在新农药创制及应用中的作用-南京农业大学-周明国
[我国科研团队攻克小麦镰刀菌的防控难题十个主产区应用后减损两百]尖孢镰刀菌
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[我国科研团队攻克小麦镰刀菌的防控难题十个主产区应用后减损两百]尖孢镰刀菌小麦赤霉病又名麦穗枯、烂麦头，不仅可造成小麦20%~50%以上的严重减产，流行时甚至绝产，还会严重危害人畜健康。
经过多年来的反复科研攻关，南京农业大学植物保护学院周明国团队掌握的氰烯菌酯的各种技术参数，可以精准对付带有抗药性的各类顽固敌人。
肌球蛋白抑制剂可精准防控镰刀菌周明国团队研究发现了极其重要的杀菌剂新靶标肌球蛋白，可以精准防控引起小麦赤霉病和水稻恶苗病的镰刀菌，提高了农药创制和镰刀菌病害及毒素控制的科技水平，可谓全面打响了一场坚实的粮食保卫战。
这一成果探明了肌球蛋白变异分化规律，对其潜在的抗药性风险进行了可控性预测和分析，并以此为基础，研发了以肌球蛋白抑制剂氰烯菌酯为核心技术的多种增效复配制剂及配套应用技术，有效发挥了扩大抗菌谱、治理抗药性、控制镰刀菌毒素、促进作物健康生长等不同作用，解决了镰刀菌病害防治的世界难题。
周明国团队还在探明传统杀菌剂多菌灵抗性机制的基础上，发明了LAMP简便、快速、高通量实时检测抗药性的方法，构建了在多菌灵抗性发生严重地区进行示范推广的新策略。
在全国10省、市、自治区大面积推广应用氰烯菌酯防治小麦赤霉病和水稻恶苗病的药效及增产效果，与使用传统农药多菌灵、咪鲜胺等形成了鲜明对比，加速了成果的推广应用。
该成果构建了从基础研究至应用技术研发的农药系统性创制新模式，实现了我国农药创新的重大突破。
在过去3年时间内，周明国团队在病害发生最为严重的10个省、市、自治区推广肌球蛋白抑制剂系列产品，防控小麦赤霉病和水稻恶苗病达9000多万亩，减少用药4650吨，减损粮食340万吨，降低麦粒真菌毒素含量85%，保证了粮食品质，减少经济损失220多亿元。
生物学在生物农药研发中的应用
生物学在生物农药研发中的应用生物农药是一种利用生物体或其代谢产物对害虫、病原菌和杂草进行防治的农药。
随着人们对环境保护和食品安全的日益重视，生物农药在农业领域得到了广泛应用。
而生物学的发展为生物农药的研发提供了重要的支持和指导。
本文将探讨生物学在生物农药研发中的应用。
一、生物学在生物农药研发中的初期应用生物学的研究成果为生物农药的初期研发提供了重要的基础。
通过对害虫、病原菌和杂草种群的生命周期、生理生化特性以及生态环境的研究，生物学家可以寻找到生物农药研发的切入点。
例如，他们可以发现害虫或病原菌的特定生理机制，然后通过利用其他生物体或其产物来干扰这些机制，达到防治的效果。
二、生物学在生物农药生产中的应用生物农药的生产过程需要保证生物体的纯度和质量，生物学为此提供了有效的方法。
生物学家可以利用分子生物学技术进行生物体的鉴定和筛选，确保农药中生物体的纯种性。
另外，生物学的细胞培养技术可以大规模培养生物农药所需的生物体，提高生产效率。
三、生物学在生物农药效果评价中的应用对生物农药效果的评价是研发过程中至关重要的环节。
生物学的研究方法可以用于评价生物农药的杀虫、杀菌或除草效果。
例如，可以通过观察害虫的死亡情况、病原菌的生长情况以及杂草的形态变化来评价生物农药的效果。
此外，生物学家还可以利用分子生物学技术分析生物农药对害虫、病原菌和杂草种群的遗传效应，从而判断生物农药的应用前景。
四、生物学在生物农药环境安全评价中的应用生物农药的环境安全性是其广泛应用的重要指标之一。
生物学的研究方法可以用于评估生物农药对非靶生物的潜在风险。
例如，通过进行生物降解实验，可以了解生物农药在环境中的降解速度和代谢产物的生成情况。
另外，生物学家还可以通过进行生态毒理学实验，评估生物农药对其他生物体的毒害效应，进而确保生物农药的使用安全性。
总结：生物学在生物农药研发中的应用可谓是方方面面。
通过对害虫、病原菌和杂草的研究，生物学家可以为生物农药的创新提供新的思路和方法。
氰烯菌酯综述
氰烯菌酯综述中国创制农药中的精英——氰烯菌酯市场占有率不断提升《农药快讯》《现代农药》编辑部柏亚罗与甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂不同，氰烯菌酯为氰基丙烯酸酯类杀菌剂；与主流杀菌剂⼤多⼴谱不同，氰烯菌酯更专注于⼩麦⾚霉病和⽔稻恶苗病。
氰烯菌酯具有独特的化学结构，在众多创制农药中独树⼀帜。
其作⽤机理虽仍未明确，但从其与⼤多数市售杀菌剂⽆交互抗性来看，其作⽤机理与众不同；初步研究推测，其作⽤靶标为肌球蛋⽩-5（myosin-5）。
2007年底登记的氰烯菌酯，2014年实现了亿元的销售额，有望成为国内继扬农氯氟醚菊酯（2012年销售额亿元）之后，第2个迈⼊亿元⽅阵的创制产品。
对于氰烯菌酯，江苏省农药研究所股份有限公司及其兄弟单位全⽅位做了⼤量、细致的研究⼯作。
这些研究结果证明了氰烯菌酯的优秀性能，展⽰了其对环境的友好态度，凸显了它的独到之处，同时也收获了⽤户和市场对氰烯菌酯的⾼度认可和可观回报。
国内创制农药约50个，⽽氰烯菌酯就这么“任性”，凭借其专注的特性将⾃⼰锻造成精品。
⼩麦⾚霉病和⽔稻恶苗病的抗性发展呼唤新药剂的诞⽣⼩麦⾚霉病是由⽲⾕镰孢菌（Fusarium graminearum）引起的世界性流⾏性病害，是我国⼩麦⽣产中最重要的病害之⼀，主要发⽣在江淮流域、西南冬麦区及东北春麦区，⼩麦扬花期遇⾬极易流⾏。
⾚霉病不仅能引起⼩麦⼤幅减产，甚⾄绝收，⽽且⾚霉病菌分泌的毒素——脱氧雪腐镰⼑菌烯醇（deoxynivalenol，DON）可致⼈畜中毒。
⾃1972年我国⾸次筛选出多菌灵防治⼩麦⾚霉病以来，取得了令⼈满意的效果，抽穗扬花期喷施多菌灵等苯并咪唑类杀菌剂是我国⾃70年代以来防治⼩麦⾚霉病的关键措施之⼀。
但⾃1992年南京农业⼤学周明国教授等在浙江海宁市⼩麦病穗上检测到世界⾸例⽲⾕镰孢菌抗药性菌株以来，发现抗药性病原群体⽐例迅速上升，抗药性病原菌分布范围不断扩⼤。
华东地区已因抗药性⽽⾯临着多菌灵等现有杀菌剂对⾚霉病防治失效的风险。
生物学在农药研发与应用中的作用
生物学在农药研发与应用中的作用农业是人类的基本生活产业，而农药在农业生产中具有重要的地位和作用。
然而，随着人们对食品安全和环境保护的要求日益提高，农药的安全性和可持续性也成为当前的重要研究方向。
生物学在农药研发与应用中发挥着重要的作用，本文将探讨生物学在农药研发与应用中的几个方面。
一、生物学在农药筛选与评价中的作用农药的开发需要经过大量的实验室筛选和田间试验，而生物学研究可以提供有效的参考和评价指标。
首先，生物学可以通过对害虫和病原微生物的生物学特性的研究，寻找对其具有特异性杀灭活性的农药。
其次，生物学可以通过对土壤和环境中有机物降解微生物的研究，评价农药的降解速度和稳定性。
此外，生物学还可以通过对非靶生物的毒性测试，评估农药的环境风险和安全性。
二、生物学在农药作用机制解析中的作用了解农药的作用机制对于优化农药的设计和研发具有重要意义。
生物学通过对农药与害虫、病原微生物、植物等生物体的相互作用进行研究，揭示了农药与生物体之间的相互作用关系。
例如，在害虫方面，生物学研究发现，农药可以通过影响害虫的神经系统、呼吸系统、生长发育和生殖等多个方面来达到杀灭害虫的目的。
在植物方面，生物学研究揭示了农药在植物体内的吸收、传导和代谢过程，进一步指导了农药的合理施用方法。
三、生物学在农药抗性研究中的作用随着农药的广泛应用，农药抗性成为制约农药有效性的一个重要因素。
生物学通过对农药抗性的分子机制、遗传基础以及抗性发展的动态过程的研究，为农药抗性的防控提供了理论依据。
生物学研究发现，农药抗性主要通过目标害虫或病原微生物基因的突变、基因表达的调控以及代谢途径的改变等途径实现。
这些研究为农药抗性的监测和管理提供了重要的参考。
通过研究抗性机制，可以引导农药研发者开发新型的农药，或者设计合理的农药轮换和混合使用策略，以提高农药的持效性和延缓抗性的产生。
总结起来，生物学在农药研发与应用中扮演着重要的角色。
它通过农药的筛选与评价、作用机制解析以及抗性研究等方面的工作，为农药的开发和合理应用提供了理论和实践上的支持。
生物学在农药研发中的应用
生物学在农药研发中的应用为了满足全球不断增长的食品需求，农业必须面对许多挑战，其中之一就是农作物的保护。
农药的研发和应用是农业保护的重要手段之一。
而生物学作为一门专门研究生命现象和生物体的科学，对于农药研发和农田管理起着重要的作用。
本文将介绍生物学在农药研发中的应用，并探讨其对提高作物产量、减少环境污染和保护生态系统的重要性。
农药是指用于预防、控制或消灭农业有害生物的化学物质。
在农药的研发中，生物学的应用主要体现在以下几个方面。
第一，生物学提供农药研发的基础知识。
生物学的研究成果为农药研发提供了重要的理论支持和指导。
例如，了解害虫和病原菌的生物学特性可以帮助科学家们选择合适的目标，定位药物的作用部位以及了解药物的毒性机制。
此外，生物学还为农药的配方和生产提供了必要的知识，在最大限度地提高农药的效果、降低成本和减少环境负担方面发挥着重要作用。
第二，生物学帮助农药研发和使用更加精准。
生物学的发展使得科学家们能够深入了解害虫和病原菌的种类、繁殖习性、适应能力等方面的信息。
通过了解害虫和病原菌的特点，科学家们可以研发出更加具有针对性的农药，从而提高农药的防治效果。
此外，生物学还为农药的使用提供了依据，帮助农民合理选择农药，避免滥用和误用，减少对环境和生态系统的不良影响。
第三，生物学促进了农药的生物技术研发。
生物技术是指利用生物学基础知识和现代生物技术手段来研发新型农药。
生物技术研发的农药具有高效、低毒、低残留等优点，能够更加精准地针对特定目标进行防治。
而生物技术的研究和应用需要借助生物学的相关知识，包括分子生物学、基因工程等领域的知识。
这些知识的运用为农药研发提供了新的思路和可能性。
综上所述，生物学在农药研发中起到了重要作用。
它为农药研发提供了基础理论支持，帮助研究人员更好地了解害虫和病原菌的特点，并促进了新型农药的研发和应用。
生物学在农药研发中的应用不仅可以提高作物的产量，还可以减少农药对环境和生态系统的不良影响，从而促进农业的可持续发展。
洞察前沿技术 驱动产业创新——第十五届作物保护国际论坛(泰禾论坛)
28洞察前沿技术 驱动产业创新——第十五届作物保护国际论坛（泰禾论坛）10月12日，由中国农药工业协会主办的第十五届作物保护国际论坛（泰禾论坛）在上海召开。
会议围绕“洞察前沿技术 驱动产业创新”的主题，从行业技术创新、登记管理政策以及新农药创制等不同角度全方位阐述了技术对产业创新的重要作用及对行业发展的重大意义，与会者近300名。
南通泰禾化工股份有限公司营销副总裁助理冯万强、中国农药工业协会助理秘书长马帅分别主持会议。
农业农村部农药检定所药效审评处处长杨峻分享了农药登记中的药效评价政策。
我国农药登记药效评价的目的在于明确农药使用技术，为农业生产用药提供指导，为开展农药健康和环境风险评估提供基础数据。
其中，小区试验是农药登记药效评价的主要依据，具备数据来源多元化的特点。
江苏省化工行业协会会长赵伟建就“加快创新，驱动江苏化工产业高质量发展”作出报告。
江苏化工企业的整治开始于2006年，在经历了多轮整治后，截至2019年累计关停10,582家，且预计未来化工企业数量将进一步减少。
在持续整治规范、持续转型升级、持续（南通泰禾化工股份有限公司营销副总裁助理 冯万强）（中国农药工业协会助理秘书长 马帅）（农业农村部农药检定所药效审评处处长 杨峻）市场纵横Market29优化调整的新发展格局下，化工企业需要进行高质量发展以期实现自救，而企业创新能力是决定性因素。
中国农业大学教授高希武介绍了我国农业害虫抗药性现状与农药减量策略。
他指出，抗性发展是必然结果，当前存在多抗性害虫日益增加的趋势，需要从人为干预抗性进程、提高用药技巧、研发多分子靶标药剂等方面着手治理害虫抗药性的产生。
农药的减量使用前期需要经过新药抗药性风险评估、抗药性监测和抗药性治理以及剂型与施药技术改进这3个环节，不能盲目减量。
湖南省农业科学院党委书记、副院长柏连阳表示，我国抗性杂草发生的频率和总数呈上升趋势，抗性杂草减量控害防治技术体系应运而生，其中包含“早控-促发”“寻找新作用机制除草剂”等。
植物病害化学防治历史回顾与21世纪展望
植物病害化学防治历史回顾与21世纪展望周明国(中国植物病理学会化学防治委员会，南京农业大学植保系，南京 210095)摘要本文结合杀菌剂的发展和人类对植物病害的认识历程，简要阐述国内外植物病害化学防治发展历史中的主要事件。
讨论不同发展历史阶段中，植物病害化学防治对农业生产的贡献和存在问题。
展望了21世纪国内外杀菌剂和植物病害化学防治发展方向和前景。
关键词植物病害；杀菌剂；化学防治；历史；前景植物病害化学防治是人类在与自然灾害长期抗争中总结出来的一门采用农药防治植物病害的科学。
回顾植物病害化学防治发展的历史，可以发现在不同历史阶段中，化学防治的水平与人类对植物病害的认识和杀菌剂发展的历程是紧密相关的，充分体现了人类文明和科学技术的进步。
自1882年米亚尔代（Millardet，P.M.A.）发现波尔多液、开创杀菌剂发展史以来，化学农药已成为植物病害防治中最重要的化学武器。
展望未来，随着高新技术的飞速发展，科技含量更高的农药新品种将不断涌现，化学防治技术将不断改进，植物病害化学防治水平将不断提高。
植物病害化学防治将是保障农业持续发展的永恒研究课题。
1 化学防治的历史回顾植物病害化学防治的发展大体经历了古代采用天然药物防治植物病害的时代(19世纪80年代以前)，近代采用无机合成杀菌剂防治植物病害的时代(19世纪80年代～20世纪30年代中期)、现代采用有机合成保护性杀菌剂防治植物病害的时代(20世纪30年代中期～60年代)和当代采用有机合成内吸性杀菌剂防治植物病害的时代(20世纪60年代至今)。
1．1 古代植物病害化学防治在人类运用辩证唯物主义的观点，正确认识植物病害的本质及其发生和流行规律之前的漫长历史中，人们一直把植物病害看成是上帝对人类的惩罚。
早在公元前760年左右，犹太预言家阿蒙斯（Amos）就指出，“如果你还没有向上帝祈祷的话，你的葡萄园和果园、无花果和橄榄树就极易受到枯萎和霉病的袭击”。
直至1845年，也只有极少数微生物学家认为造成爱尔兰饥荒的马铃薯晚疫病大流行是真菌引起的。
江苏农药研究所研发小麦赤霉病防治新武器
江苏农药研究所研发小麦赤霉病防治新武器小麦赤霉病一直是农民朋友所头疼的病害，那么选什么农药来防治才有效呢？江苏省农药研究所股份有限公司近日在南京举办了劲护牌25%氰烯菌酯悬浮剂应用技术研讨暨信息发布会。
该悬浮剂近年来在各地小麦赤霉病防治实验中防效突出，对环境友好，可完全替代多菌灵防治小麦赤霉病。
氰烯菌酯使用后可大为降低麦粒中的DON毒素含量，小麦使用后显着增产10%以上。
南京农业大学教授周明国说，以往对小麦赤霉病危害的认识，仅局限在该病可大幅度降低小麦产量。
最新研究表明，小麦赤霉病菌侵染麦粒后产生的毒素（DON毒素）对人、畜健康影响极大，是世界公认的第三大致癌物质，国际社会对面粉中DON毒素含量有严格的含量规定。
据2006~2007年连续两年检测，市场在售方便面、饼干、面包、蛋糕等绝大部分面粉制品DON毒素含量严重超标，其中部分产品根据国际相关标准尚达不到饲用标准。
我国面粉中DON毒素含量大幅度超标，已受到相关部门的密切关注。
目前防治小麦赤霉病的主流药剂多菌灵，因病菌抗药性日益增强，在部分地区已面临防治失败风险。
多菌灵在控制赤霉病的同时，还会提升麦粒中DON毒素含量，加剧食品安全风险，应停止多菌灵在小麦赤霉病防治中的应用。
周明国说，他在2010年11月于上海召开的“第四届全国农业有害生物抗药性风险评估与对策专家委员会第三次会议”上，曾以同样的理由建议在小麦赤霉病防治上停用多菌灵，获得与会领导专家认同。
据了解，小麦赤霉病是小麦生长后期重要病害，在小麦抽穗、扬花时期遭遇阴雨天气，该病即可能发生。
小麦赤霉病因病菌可严重降低小麦产量，分泌DON毒素污染面粉，严重威胁食品安全，是世界范围内高故关注的一类病害。
江苏省农药研究所研创的劲护牌25%氰烯菌酯悬浮剂的杀菌机理、作用方式有别于其他化学农药，尤其对小麦赤霉病、水稻恶苗病防效突出。
江苏、安徽、河南、湖北、四川、河南6个小麦主产区省植保总站站长、药械科科长、南京农业大学、全国农垦系统、部分省区农科院的植保专家以及全国农技推广服务中心有关领导出席了会议。
生物学在植物保护和农药研发中的应用
生物学在植物保护和农药研发中的应用植物保护和农药研发是农业领域的重要课题，它们直接影响农作物的收成和农业的可持续发展。
随着科学技术的不断进步，生物学的应用在植物保护和农药研发方面显得越来越重要。
本文将探讨生物学在植物保护和农药研发中的应用。
一、生物学在病虫害防治中的应用生物学在病虫害防治中扮演着重要的角色。
传统的病虫害防治主要依靠化学农药，虽然能够迅速有效地控制病虫害，但也带来了许多负面影响，如环境污染、残留问题等。
生物学的应用为病虫害防治带来了新的思路和方法。
首先，生物学在生物防治方面发挥着重要作用。
通过研究和利用天敌、寄生虫、病原体等有益生物，可以实现对害虫和病原体的控制。
例如，某些昆虫属于天敌昆虫，它们可以捕食害虫，通过推广这些天敌昆虫的种群，在农田中建立生态平衡，减少化学农药的使用。
此外，寄生虫也可以作为生物防治的手段，通过寄生害虫的方式来控制害虫的繁殖和传播。
病原体也是生物防治的重要组成部分，如利用微生物草霉制备的生物农药能够抑制害虫和病原体的生长，从而降低病虫害发生的风险。
其次，生物学在基因工程方面的进展也为病虫害防治提供了新的思路和方法。
通过转基因技术，可以将具有抗虫、抗病基因的植物材料导入到目标作物中，从而使其具备抗虫、抗病能力。
这样一来，就能够减少化学农药的使用，降低环境污染风险，同时提高农作物的抗病虫性能。
二、生物学在农药研发中的应用生物学在农药研发中也发挥着重要的作用。
传统的农药研发主要依靠化学合成，虽然能够生产出高效的农药产品，但也面临着一系列的问题，如安全性、环境友好性等。
生物学的应用为农药研发提供了新的思路和方法。
首先，生物学在农药筛选和优化中具有重要作用。
通过研究和分析目标害虫和病原体的生态特征、生理过程等，可以筛选出对其具有高效杀伤作用的化合物。
同时，通过使用生物学技术，可以对农药进行优化，提高其杀虫、杀菌、杀藻等效果，减少其对非目标生物的影响。
其次，生物学在农药靶标发现和机制研究中发挥着重要作用。
生物学在生物农药研发中的应用
生物学在生物农药研发中的应用随着人们对环境保护和食品安全的关注度不断提高，对传统农药的需求逐渐减少。
为了替代传统农药，生物农药成为了农业领域的热门研究方向。
作为一门探索生命的科学，生物学在生物农药研发中发挥着重要的作用。
本文将重点介绍生物学在生物农药研发中的应用。
1. 生物农药的概念和分类生物农药是指利用生物体或其产物，通过杀灭、阻断或吸引等方式，来控制农田或农作物中的有害生物的一种农药。
根据生物农药的来源和类型，可以分为微生物农药、植物提取物农药、昆虫激素类农药等多个类别。
2. 微生物农药的研发微生物农药是指利用微生物来控制农田或农作物中的害虫、病原微生物等有害生物的一类农药。
在微生物农药的研发中，生物学起着重要的作用。
科学家通过分离和培养微生物，筛选具有杀虫或杀菌活性的菌株。
通过研究微生物的生理代谢及生物学特性，发现微生物产生的具有杀虫或杀菌活性的物质，从而开发出高效的微生物农药。
3. 植物提取物农药的研发植物提取物农药是指从植物中提取的具有杀虫、杀菌或驱避害虫的化合物，用于农作物的保护。
在植物提取物农药的研发中，生物学的技术和方法发挥着关键作用。
科学家通过植物学的研究，筛选出具有杀虫、杀菌或驱避性质的植物，并通过提取、纯化等方法获得活性成分。
此外，生物学还可用于研究植物抗性机制，了解植物对害虫或病原微生物的防御机制，并进一步开发植物提取物农药。
4. 昆虫激素类农药的研发昆虫激素类农药是指一类模拟昆虫内分泌系统作用的农药，通过调控昆虫的发育、繁殖、行为等生理过程，实现对害虫的防治。
在昆虫激素类农药的研发中，生物学的研究成果起到了重要的指导作用。
科学家研究昆虫的内分泌系统，了解昆虫激素的类型及其作用机制，并通过生物学手段合成激素类农药，从而实现对害虫的精确控制。
5. 生物学在生物农药研发中的前景和挑战生物农药作为一种环境友好、对人体安全性较高的农药，具有广阔的应用前景。
生物学在生物农药研发中的应用，对于提高农作物产量、保护农业生态环境具有重要意义。
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• 化学家主导
合成技术/路线、加工技术
（异构体、收率、含量、杂质、三废控制，加工及 制剂技术等）
• 生物学家和环境毒理学家辅助 毒力、药效、急慢性毒性等验证
无知识产权、技术含量和附加值低、面临淘汰
3、生物学在农药创制中的作用 • 化学家主导 分子修饰、合成技术/路线、制剂加工技术 • 生物学家和环境毒理学家辅助 毒力、药效、安全性、抗性风险、急慢性毒性、
提供相对毒力指数等参数，建议研发方向， 反馈毒力基团及辅助基团的修饰意见等
2、农药活性的温室评价
• 控制条件下的毒力/药效（影响药效的剂型和环境 条件） • 作用方式（保护/治疗、胃毒/触杀 ……） • 生物体内外行为（渗透、跨层/短/长距离传导及方 向、沉积与滞留、体内外代谢、耐雨水及光照） • 抗性风险（变异率/选择压、抗药水平及适合度）
2、农业现代化加重有害生物的发生与危害
• 生物危害是其与寄主作物及环境互作的结果
• 工业化、城镇化及人们对食品质量要求提高，遗 传一致的作物品种规模化和商品化生产 • 从事农业的人口和农田越来越少，机械化、轻简 化生产的高产农田小气候利于生物灾害 • 全球气候变暖等生态条件，越来越有利于病虫草 害的发生和突发性流行危害
转基因作物抗性。转基因作物对繁殖率高、变异快、 遗传简单的病原物防控难以具有实际价值
转基因作物难以成为有害生物控制的主导技术
• 生物农药无法取代化学农药 生物农药限于少数微生物和植物源农药及芽孢杆菌 存在稳定性差、见效慢、效果低、质量标准难以 控制、资源限制、毒性和抗性等固有缺陷 抗生素残留对人们健康存在威胁，并可导致人类致 病菌的交互抗药性
生物学研究 在新农药创制及应用中的作用
周明国
南京农业大学植保学院
（2012.10.24 南宁）
• 植保和农药的作用
• 未来农业对农药的需求分析
• 生物学在农药研发中的作用
• 农药研发中的主要生物学研究
一、植保和农药的作用
原始社会：人类采拾野果和捕猎取食
无需植物保护和农药
农业社会：种植和养殖满足温饱需求 需要植保和农药保产 工业社会：高效农业满足衣食和健康需求 需要植保和农药提高产量和品质 无视产量和质量的植保理论与技术是荒谬的！
传统的植保和农药难以满足现代农业需求！
3、其他技术无法替代农药应对突发性生物灾害
• 生态控制无法解决病虫害的突发性危害
生态在生产水平较低的传统农业病虫害流行控制中具有重要 作用 规模化、集约化、轻型化生产和高产栽培技术的现代农业， 有害生物生态控制的作用越来越小
季节性农业面对变异的有害生物，不可能临时更换 适合当地生态环境的作物或改变耕作方式，
反馈剂型改良意见，为推广应用提供技术支持
谢 请谢
指 正 ！
• 应用技术（施用途径和方法、剂量、时期、间隔期、 安全性等）
提供根浓度系数、蒸腾流浓度系数、输导商 等参数，建议使用方法和分子修饰意见
3、田间药效评价
药效试验（剂量、时期、间隔期等使用技术，喷施水 量和质量、配制水质和环境条件等对药效的影响）
安全性（不同品种、生长期及环境条件下的安全性）
混用技术（扩大防治谱/省工混用技术，增效/减量混 用技术，改善药剂分布或持效期的混用技术，可桶混 的农药和肥料及混用顺序等） 对产量和品质的影响（增产和改善品质） 抗性监测（敏感性基线、监测方法/规程） 抗药性治理（降低有害生物压力和药剂选择压力）
长期使用链霉素会出现广谱抗性的超级细菌
生物农药暗中掺入化学农药，导致化学农药盲目使 用，出现安全风险和商业纠纷，扰乱农药管理秩序
生物农药无法担当控制农业有害生物的主角
• 唯有化学农药可以应急防控突发性有害生物
病虫草鼠，尤以个体小、变异快、繁殖量大、迁移 远的有害生物常常造成突发性流行危害
扑灭突如其来的作物病虫害，只有利用可以快速提 供的高效防控武器，才能破坏有害生物与作物及环 境之间形成的流行危害互作关系
残留等评价/比较
活性低，与已有药剂交互抗性，市场份额小
4、生物学在农药创新中的作用
化学家、生物学家、环境毒理学家协同创新
创新是推动农药不断发展的动力，是农药适应社会 要求赖以长期生存的灵魂 知识丰富的生物学家与化学家全程参与，在证明有 应用价值后，环境毒理学家参与评价 研发投入占销售额的7%~10%，人力、物力、财力 投入各1/3
残留监测及允许残留量、非靶标毒性、 在靶标及作物体内外的代谢与归宿等
四、农药研发中的主要生物学研究
• 农药必须具有低毒、低残留、环境和生态安全要 求的环境毒理学特征 • 农药必须具有高效、持效、在植物体内外保持良 好行为、促进作物健康生长、改善农产品品质等 的生物学特征 • 分子结构及其制剂的理化性能与生物学性能的相 互关系（与靶标生物、与寄主植物、与环境条件 的互作关系）
提供生物学信息，优化分子结构和加工技术
1、农药活性的室内测定
• 分子靶标：构建高通量分子筛选模型 • 活性筛选：病虫草靶标筛选（符合市场需求） • 选择性测定：抗生谱及对其他生物的安全性
• 毒力测定：化合物固有性质，农药评价的基本参数
• 毒力测定方法：符合化合物和靶标生物特点 • ·· ·· 源自·二、未来农业对农药的需求
• 农业有害生物的客观性和多样性
• 农业现代化加重有害生物的发生与危害
• 其他技术无法替代农药应对突发性生物灾害
1、农业有害生物的客观性、多样性
• 农业病虫草鼠螨等与作物并存和共同进化，任何人 无法彻底消灭他们而使农业无忧无患 • 作物的多样性决定了有害生物的多样性，有害生物 群落随耕作制度和方式的改变而演变 • 随着全球经济一体化和未来农业一体化，外来有害 生物将不可避免地成为新的防控对象 • 从保持生物多样性和生态平衡考虑，人们不能企图 完全消灭这些有害生物
化学农药便于快速生产、加工、运输和使用，质量 便于控制，效果高、见效快
化学农药在发展过程中能够不断克服自身弊端，满 足现代农业和人类健康需求
三、生物学在农药研发中的作用
1、农药研发途径
• 非专利性农药仿制
• Me-too策略的创制 • 化学、生物学和环境毒理学的协同创新
2、生物学在农药仿制中的作用
生态无法取代农药应急防控有害生物的作用
• 转基因技术无法防控多种有害生物
基于技术和安全考虑，不能向一种作物转入能够抵 御各种有害生物的基因 已知真菌单碱基的微小变化，即可加倍真菌DON毒 素对小麦的污染 无法知道外源基因是否改变作物原有基因组表达特 征，及会否产生新的有毒物质，蛋白毒性评价技术
抗除草剂基因飘移对植物多样性和生态的影响
专利性化学结构、活性高、选择性强、环境 友好、与现有农药无交互抗性、市场潜力大
化 学 家 生 物 学 家
环 境 毒 理 学 家
分子靶标、活性筛选、 毒力/药效、作用方式、药效试验、示范推 抗生谱及选择性、毒 生物体内行为、抗性风 广、混用技术、抗 力 及 测 定 方 法 险 、 应 用 技 术 性 监 测 与 治 理