| 植物生物农药是指从植物体中提取，具有抗菌、抗病毒或杀虫效果的成分，或从植物体中分离纯化有农药活性的新物质作为结构模板，进行结构的多级优化，从而制造低毒、高效新农药。这类农药也称植物性农药或植物源农药。 典型的绿色杀虫剂 “与传统化学农药相比，植物性农药的植物源活性成分在环境中无残留，特别适用于蔬菜、水果和茶叶等被人直接食用的作物，对作物也不产生药害;它的作用机理与常规化学农药差异大，活性成分复杂，能够作用于害虫的多个器官系统，有利于克服害虫抗药性;它不对害虫天敌产生直接的杀伤作用，对非靶标生物比较安全;大多数植物性杀虫剂对哺乳动物低毒性，防治谱较窄，甚至具有明显的选择性;多数植物性杀虫剂可刺激作物的生长，促进增产。”对于植物性农药的特点，华南农业大学教授徐汉虹如数家珍。 正是因为具有这些特点，植物性农药才能够成为绿色食品生产的理想农药，能从农产品生产的源头保障食品安全工程建设。植物性农药的大面积推广应用，将有力促进我国无公害农产品和绿色食品的生产，降低生产成本，提高农产品产量和质量，提高农产品市场竞争力，减少高毒化学农药的用量，保护生态环境，保障食品安全，对我国农业可持续发展和食品安全工程建设具有深远的社会影响。 徐汉虹指出，植物性农药的主要开发途径有两种：一是以农药活性资源植物为原料生产植物性农药;二是从植物中寻找新的农药活性先导化合物，进行仿生合成，研究筛选出具有商品化价值的新农药。 自上世纪40年代起，我国就开始系统研究植物性农药，经过几代人60多年的努力研究，在植物性农药的研发上形成了历史沉淀，几代学人不断为我国植物性农药产业输送新的技术血液，孕育发展壮大了我国植物性农药产业链，并走上健康发展的道路，使植物性农药的研发应用总是与国外发达国家处于同一起跑线上。徐汉虹就是这些植物性农药研究者中的一员。 开创性工作奠定光活化农药研究基础 读博士期间，徐汉虹就开始了植物性农药的相关研究，在他的博士学位论文里，首次报道了猪毛蒿精油中茵陈二炔的光活化杀虫活性。以该工作为基础，徐汉虹申报了国家自然科学基金并获得立项。 “光活化杀虫成分依靠自然界存在的光和氧来提高杀虫效果，在无光照条件下对害虫无活性或活性很低。但害虫取食后，在光照条件下，其毒杀效果成几十倍甚至上百倍的提高，并在发挥杀虫效果的同时迅速降解。由于具有这种独特的光活化杀虫活性，光活化成分在环境中降解彻底，无残留污染，对不取食和不作用的非靶标生物安全，选择性好;对多种农业害虫和卫生害虫具有良好的防治效果。光活化杀虫剂代表了农药发展的一个方向，解决了环境污染、农药残留和害虫抗药性等问题，是‘绿色农药’的典型代表。”徐汉虹解释了选择光活化杀虫剂作为研究对象的原因。 在自然科学基金的资助下，徐汉虹在国内率先开展光活化农药基础理论和应用技术研究。以茵陈二炔为活性先导化合物，仿生合成了系列多炔类化合物，系统研究了多炔类化合物光活化杀虫活性与结构的关系，研究明确了光活化杀虫成分的作用机理。他先后以光活化杀虫剂为研究对象，申请获得了国家自然科学基金、科技部农业科技成果转化项目、广东省重大科技成果转化项目和广东省自然科学基金重点项目等的资助。 在这些项目的支持下，徐汉虹历经十余年对采自我国青藏高原、神农架地区、十万大山、大巴山和巫山等地的500多种植物进行了光活化杀虫活性筛选，对鲤肠、万寿菊、孔雀草和黄缨菊等植物中的光活化杀虫活性成分进行了跟踪分离和鉴定。先后分离鉴定出三联噻吩及其类似物、二联噻吩及其类似物、多炔类化合物和黄缨菊素等光活化成分，并对其杀虫活性进行了系统研究。他还仿生合成了三联噻吩及其类似物，拼接出氨基甲酸多炔苯基酯类和氨基甲酸多联噻吩酯类化合物。仿生合成出?琢-三联噻吩原药，并以此原药为基础，制备出2%的三联噻吩纳米微胶囊悬浮剂，成功地将光活化农药用于农田系统。 这些开创性研究奠定了我国光活化农药的研究基础，让光活化农药的概念被国内农药界广泛接受，并引发了国内许多单位相继开展这方面的研究。2003年，徐汉虹的研究成果“植物源光活化杀虫剂的研究”通过了由广东省科技厅组织的成果鉴定，鉴定委员会认为该成果“开辟了农药研究的新领域，处于国际领先水平”。 验证导向农药研究思路 在长期研究昆虫与植物关系的基础上，根据印楝素在云杉中向生长点定向传导积累的现象，结合有害生物在作物特定部位的趋向集中为害的现象、农药在植物体内输导性研究进展和靶向医药的研究，徐汉虹于2001年提出了导向农药的构想。在国家自然科学基金和广东省自然科学基金重点项目的支撑下，他对导向农药理论体系进行了攻关研究，验证了导向农药研究思路。 徐汉虹指出，导向农药可以向病虫害为害部位定向积累，其积累量提高几倍，就可以在保证防治效果的情况下，将农药的用量降低几倍，这对农药研究将具有革命性的影响及划时代的意义，对解决农药工业中存在的毒性、抗性、残留等系列问题具有重要意义。 目前，徐汉虹等已拼接得到印楝素与氟虫腈的偶合物，并证明该偶合物的定向积累提高了氟虫腈对芥蓝上小菜蛾幼虫的防治效果，从而可以减少用药量。 另外，通过选用各种氨基酸和生长素作为导向载体，徐汉虹合成出了氨基酸与农药、生长素与农药的拼接物共45个，其中部分化合物具有良好的定向输导性和累积性。一系列研究证实了导向农药的构想，表明以导向载体将农药活性成分运载到植物特定部位的研究思路是可行的。 在此基础上，徐汉虹等还衍生拓展了导向农药研究体系，将烟草花叶病毒移动蛋白与烟碱偶合，提出以向伤口定向积累的蛋白为导向载体的伤诱导导向农药的研究方向;以葡萄糖为导向载体，应用合成法将叠氮化合物分别与氯丙炔菊酯、炔戊菊酯等杀虫活性成分偶合，制备具有向糖积累部位定向积累特征的糖基导向农药。 徐汉虹特别解释了糖基导向农药的研究思路——根据植物中糖的长距离定向传导积累特性及昆虫的趋糖取食习性，以糖为导向载体，以杀虫活性成分为活性弹头，研究拼接能向害虫嗜食部位定向传导积累的导向农药。 徐汉虹说：“糖在植物中具有定向积累性，许多害虫具有趋糖取食性，使杀虫剂向害虫集中取食的嗜食部位定向传导积累，将使杀虫剂具有明显的导向杀虫性，有利于提高药剂的有效利用率，降低农药用量及用药成本，提高防治效果。” |
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