从知识产权角度分析线虫防治技术的发展

来源：农化专利网

发布时间：2021-12-07 08:11

简述

根结线虫( Meloidogyne) 是世界上分布最广且危害最严重的植物寄生线虫。据估计，世界上几乎包括所有栽培作物在内的2000种以上的植物对根结线虫侵染都非常敏感。

根结线虫( Meloidogyne) 是世界上分布最广且危害最严重的植物寄生线虫。据估计，世界上几乎包括所有栽培作物在内的2000种以上的植物对根结线虫侵染都非常敏感。根结线虫侵染寄主根组织细胞后形成肿瘤，影响植株对水分和养分的吸收，导致植株地上部发育不良、矮化、黄化、萎凋、叶片卷曲、果实畸形，甚至整株死亡，造成全球作物减产。

线虫病防治近年来一直是全球植保公司和科研院所研究的重点，大豆包囊线虫是造成巴西，美国等重要大豆出口国大豆减产的重要原因。

目前线虫病的防治虽然有应用一些物理方法或农业措施，例如：筛选抗病品种、采用抗性砧木、轮作、土壤改良等方式，但是最主要的防治方法依然是化学防治或生物防治。

用于线虫防治的化学农药

我国20世纪六七十年代使用的最主要的杀线虫剂是滴滴混剂、二溴氯丙烷、氯化苦和溴甲烷等。到了80年代，由于二溴氯丙烷被禁用，滴滴混剂药效太低，溴甲烷的药效也不理想，我国引进了涕灭威。

与此同时我国自主开发了甲基异柳磷等杀线虫剂，80年代中期又进口了克百威。但由于这些产品毒性和环境污染性等问题逐渐被禁用，目前我国主流的杀线虫剂一共有三种：

阿维菌素

1981年，阿维菌素用作防治哺乳动物肠道内寄生虫投入市场，1985年作为农药投入市场。阿维菌素是现今使用最多的杀线剂之一。

噻唑膦

噻唑膦是日本石原公司开发的新颖、高效、广谱性的非熏蒸型有机磷杀虫杀线虫剂，并已在日本等许多国家投放市场。初步研究表明，噻唑膦于植物体内有内吸输导作用，对植物寄生线虫和害虫有广谱活性。植物寄生线虫为害许多重要作物，而噻唑膦的生物和理化性质又非常适合土表施药，所以成为防治植物寄生线虫的理想药剂。

目前噻唑膦是我国在蔬菜上获得登记的仅有的几个杀线虫剂之一，噻唑膦有优良的内吸性，故不仅能用于防治线虫和土表害虫，也可采用土表施药防治叶螨和叶面害虫。噻唑膦的主要作用方式是抑制靶标生物的乙酰胆碱酯酶，影响线虫第2幼虫期的生态。噻唑膦能抑制线虫的活动、为害和孵化，因此对线虫的生长和繁殖起抑制作用。

氟吡菌酰胺

氟吡菌酰胺是吡啶基乙基苯甲酰胺类杀菌剂，由拜耳作物科学公司开发而成并商品化，目前仍然在专利期，氟吡菌酰胺具有一定的杀线活性，并且登记了用于作物的根结线虫防治，是目前比较热门的杀线药剂。其作用机理是通过阻碍呼吸链中琥珀酸脱氢酶的电子转移而抑制线粒体呼吸，抑制病原菌生长周期中的几个阶段而达到控制病原菌的目的。

关于线虫防治的新的活性化合物并不多，其活性成分开发困难的主要原因之一。

先正达是为数不多的有能力去做新活性化合物研发的公司之一，在其2021年7月30日公开的一件专利中，可以看到其在对线虫新的活性化合物持续布局：

用于线虫防治的生物农药

近年来，替代化学防治根结线虫的生物防治途径受到国内外普遍关注。分离和筛选对根结线虫具有高度拮抗能力的微生物是生物防治的首要条件。对根结线虫拮抗微生物报道较多的菌株主要有巴斯德菌属(Pasteurella)、链霉菌属(Streptomyces)、假单胞菌属(Pseudomonas)、芽孢杆菌(Bacillus) 、根瘤菌属(Rhizobium)、漆斑菌属(Myrothecium)、拟青霉属(Paecilomyces)和木霉属(Trichoderma)，但有些微生物由于人工培养困难或在田间的生物防治效果不稳定而难以发挥其拮抗根结线虫的作用。

我国目前主流的生物杀线虫剂是淡紫拟青霉。

淡紫拟青霉是南方根结线虫与白色胞囊线虫卵的有效寄生菌，对南方根结线虫的卵寄生率高达60%~70%。

淡紫拟青霉菌对根结线虫的抑制机理是淡紫拟青霉与线虫卵囊接触后，在粘性基质中，生防菌菌丝包围整个卵，菌丝末端变粗，由于外源性代谢物和真菌几丁质酶的活动使卵壳表层破裂，随后真菌侵入并取而代之。也能分泌毒素对线虫起毒杀作用。其主要作用是杀卵。

我国共有8个相关农药登记：

目前淡紫拟青霉并没有复配剂型销售，但其在国内的专利布局有与其他杀虫剂复配，增加使用活性的专利：

植物提取物

天然植物产品可以安全地用于根结线虫的防治，利用植物材料或植物产生的杀线虫物质防治根结线虫病害更加符合生态安全、食品安全的要求。

植物杀线虫成分存在于全株各器官，可通过水蒸气蒸馏、有机提取、收集根系分泌物等方式获得，根据化学性质主要分为具有水溶性或有机溶解性的非挥发性物质和挥发性有机化合物，其中非挥发性物质占多数。许多植物的杀线虫成分经简单提取后便可用于根结线虫防治，植物提取物的发现相对于新的活性化合物较为简单。但虽具有杀虫效果，真正的活性成分和杀虫原理往往并不清晰。

目前商品类植物源农药中具有杀线虫活性的主要有印楝素、苦参碱、藜芦碱、莨菪碱、茶皂素等，种类相对较少，生产中可采用间作或伴生等方式发挥线虫抑制性植物的作用。

多种植物提取物的复配来防治根结线虫，虽然会起到更好的线虫防治效果，但在现阶段商品化的可能性几乎为零，但是仍然为植物提取物防治根结线虫提供了新的思路：

生物有机肥

生物有机肥的关键在于拮抗微生物在土壤或根际土壤中能否大量繁殖。研究表明，应用某些有机物料如虾蟹壳和油粕等能直接或间接地提高根结线虫生物防治效果。利用固体发酵技术将拮抗微生物与有机肥进行发酵制成生物有机肥，是防治根结线虫病的一种新型的生物防治方法。

在生物有机肥防控蔬菜线虫的研究中发现，生物有机肥中的拮抗微生物等对根结线虫有着很好的防治效果，尤其是通过固体发酵技术拮抗微生物和有机肥符合发酵制成的有机肥：

但作为有机肥对根结线虫的防治效果和使用的环境及使用时期有着很大的关系，其防治效率远不及传统农药，且难以商业化。

但其作为药肥防治的一部分，通过添加化学农药，水肥一体化等方式防治线虫是可行的防治方法。

总结

随着国内国外单一作物品种大量种植（如甘薯，大豆等），线虫的发生情况也越来越严重，线虫的防治也面临着巨大的挑战。目前国内登记的农药品种大都是20世纪80年代以前开发的，新的活性化合物严重不足。

生物制剂在使用过程中有着独特的优势，但在速效性方面不及化学制剂，而且使用受各种因素的限制。通过相关专利申请可以看到，看到目前杀线虫剂的开发还是围绕在老产品的复配，生物农药的开发，以及水肥一体化上。

阿维菌素，噻唑膦等化学农药在未来很长时间内仍然会是线虫防治的主流，但综合防治技术，药肥防治，生物农药防治所占的比例也会逐年增加。

来源：磊子侃农药