战胜入侵幺蛾子,这些专利值得关注

#专利#前有“非洲蝗虫”风波，后有“草地贪夜蛾”突袭，年的春天，农作物也不得安生。2月21日，农业农村部印发《年全国草地贪夜蛾防控预案》，指出今年我国草地贪夜蛾态势严峻，防控任务艰巨，要求地方农业部门早谋划、早预警、早准备、早防治，在做好新冠肺炎疫情防控的同时，持续推进草地贪夜蛾防治，有效遏制大面积暴发成灾。“无敌破坏王”草地贪夜蛾，学名Spodopterafrugiperda，又称秋行军虫（Fallarmyworm）、鳞翅目(Lepidoptera)、夜蛾科(Noctuidae)、灰翅夜蛾属昆虫。作为世界十大植物害虫之一，它能吃能产还能飞，很多人视其为“无敌破坏王”。在年之前，草地贪夜蛾仅潜伏在美洲区域，但随着美国全面普及转基因农作物，其中包括大规模种植可抵抗草地贪夜蛾的转基因玉米，于是草地贪夜蛾另谋生路，开始往外蔓延，仅用2年时间就杀到非洲44个国家。外来有害生物的发生发展过程包括入侵、定殖和暴发三个阶段。年云南省首次发现草地贪夜蛾，几个月后，草地贪夜蛾以惊人的速度覆盖了我国18个省区市，完成了在中国的入侵和定殖过程，有专家预计今年将进入暴发为害阶段[1]。杀伤力分析据国际农业和生物科学中心报道，在已被草地贪夜蛾入侵的非洲12个玉米种植国家中，玉米年减产万到万吨，经济损失高达24.8亿到61.9亿美元。年草地贪夜蛾首次入侵中国时，见虫面积就达到了约万亩。经过全力防控，我国将危害区域控制在云南广西等局部地区，实际危害面积万亩左右，虫害地区产量损失控制在5%以内。物种属性面对杀伤力如此巨大的害虫，人类必须要学懂弄通这一物种的特性。大胃王草地贪夜蛾属于杂食性害虫，可以取食为害玉米、高粱、甘蔗、小麦、大麦、大豆、花生、油菜、向日葵、香蕉、蔬菜等多种农作物，尤其偏好玉米等禾本科作物。一只草地贪夜蛾一顿就能吃下接近自身体重的鲜叶，一旦贪食成灾，可导致玉米减产20%以上，严重时可致绝收，堪称“玉米克星”。行军虫草地贪夜蛾外号“行军虫”，具有较强的迁飞能力，飞行轨迹多是绕作物冠层以上的空中进行。在几百米的高空中借助气流进行远距离定向迁飞，一个晚上的时间可以随气流迁飞至公里[2]。子孙多草地贪夜蛾繁衍效率极高，一个月就能完成一个世代，且雌雄虫可多次交配，单头雌虫每次可产卵~粒，一生总产卵量可达1粒左右，秒杀所有哺乳类动物。防御强中国农科院联合国外多所大学对草地贪夜蛾的生物遗传背景和抗药性特征进行研究，通过扫描检测抗性相关基因，发现该群体对传统有机磷类农药、有机氯类农药和拟除虫菊酯类农药具有较高的抗性基因变异频率。也就是说，入侵我国的这批蛾子抗药性较强，传统农药并不适用于对其进行防治。专利支援，决战到底！No.1化学药剂防控草地贪夜蛾的防治主要依赖化学药剂。随着杀虫剂防治效果和害虫抗药性的变化，以及新品种和新作用机制杀虫剂的开发应用，用药品种也相应发生变化。在20世纪80年代以前，美洲国家防治草地贪夜蛾以有机磷类、氨基甲酸酯类杀虫剂为主，主要品种包括敌百虫、二嗪磷、甲基对硫磷、辛硫磷、毒死蜱、硫丙磷、甲萘威、硫双灭多威等。随后，拟除虫菊酯类杀虫剂得到了广泛使用，如氯菊酯、氯氰菊酯、溴氰菊酯、高效氯氟氰菊酯等。此后，一系列杀虫剂新品种被应用于草地贪夜蛾的防治，如甲氨基阿维菌素苯甲酸盐、乙基多杀菌素、除虫脲、虱螨脲、茚虫威、氯虫苯甲酰胺、氟苯虫酰胺、溴氰虫酰胺等。然而，依赖于化学农药控制也导致了草地贪夜蛾对杀虫剂的抗药性问题。为了延缓抗性发展，人们开始将多种杀虫药机复配使用。安徽省农业科学院植物保护与农产品质量安全研究所申请的专利CNA，公开了3%甲氨基阿维菌素苯甲酸盐和7%氯虫苯甲酰胺的复配水分散粒剂可有效防治草地贪夜蛾。贵州省植物保护研究所申请的专利CNA提供了一种防治草地贪夜蛾的方法，采用1.5%高效氯氰菊酯·甲维盐（1%+0.5%）复配缓释颗粒剂撒施防治草地贪夜蛾。上海市农业科学院申请的专利CNA公开了由α-葎草烯、百秋李醇、β-石竹烯、石竹素和α-蒎烯组成的倍半萜类化合物用于控制草地贪夜蛾。No.2种植转基因作物20世纪90年代中后期，美国开始推广种植表达苏云金芽孢杆菌杀虫蛋白的转基因玉米等作物。美国艾可根公司申请的专利WOA1公开了从苏云金芽孢杆菌分离基因片段构建编码具有杀虫活性多肽的杂合基因，将所述基因导入植物材料，使植物产生对鳞翅目害虫具有控制作用的VIP3A杀虫毒素，用于控制草地贪夜蛾。美国先锋国际良种公司申请的专利WO9091862A2提供了编码具体蛋白质家族的多肽的靶多核苷酸或其活性变体和片段（沉默元件），其中降低草地贪夜蛾内一种或多种序列的表达可以控制草地贪夜蛾(具有杀虫活性)；当被草地贪夜蛾摄食后，该沉默元件降低靶多肽的水平，从而控制虫害。美国孟山都公司申请的专利WOA1公开了一种来自日本甲虫类芽孢杆菌的新型蛋白毒素家族（TIC蛋白毒素），以及类似毒素蛋白、变体蛋白和示例性重组蛋白，如TIC、TIC和TIC，可以在制剂和植物中单独使用或与其他杀虫蛋白和毒性剂组合使用，对草地贪夜蛾表现出抑制活性。瑞士先正达参股股份有限公司申请的专利WOA1提供了一种对草地贪夜蛾具有毒杀作用的重组Cry蛋白，包括Cry1I或Cry1J蛋白或Cry1Ig蛋白或Cry1Ja蛋白或Cry1Jc蛋白，向植物中引入能表达上述蛋白的嵌合基因，使该Cry蛋白在该植物中表达，由此产生抗昆虫转基因植物。随着转基因作物的种植，用于防治草地贪夜蛾的杀虫剂用量显著减少。No.3化学药剂与生物药剂结合为了减少化学药剂的用量，延缓草地贪夜蛾的抗药性，化学药剂与生物药剂组合使用也是目前的主要手段。江苏省农业科学院申请的专利CNA公开了利用氯虫苯甲酰胺和绿僵菌联合处理玉米种子防治草地贪夜蛾的方法，每千克玉米种子用氯虫苯甲酰胺有效成份0.67～1.33克和绿僵菌孢子～个进行拌种处理，可有效控制玉米苗期草地贪夜蛾。No.4生物防控利用自然天敌进行生物防治是IPM策略的核心内容。云南农业大学申请的专利CNA公开了可利用蠋蝽生物防治草地贪夜蛾，可在未监测到草地贪夜蛾时即进行预防性散放，蠋蝽散放数量为20-30头/亩；亦可在草地贪夜蛾已发生且虫口基数≤0.1头/株时进行治疗性散放，其散放量为40-50头/株。浙江绿神天敌生物技术有限公司申请的专利CNA将异小杆科或斯氏线虫科的线虫悬浮液施用在农作物叶面上和/或农作物土壤上，线虫可侵染农作物叶面上和/或土壤表面的草地贪夜蛾幼虫，并侵染农作物土壤下方的草地贪夜蛾老熟幼虫、预蛹和蛹。重庆谷百奥生物研究院有限公司申请的专利CNA、CNA、CNA分别公开了绿僵菌和白僵菌复配油悬浮剂用于杀草地贪夜蛾，金龟子绿僵菌CQMa和苏云金芽孢杆菌鲇泽亚种复合杀虫剂用于防治草地贪夜蛾，球孢白僵菌ZJU和苏云金芽孢杆菌鲇泽亚种复合杀虫剂用于防治草地贪夜蛾。中国农业科学院植物保护研究所申请的专利CNA采用了来自苏云金芽胞杆菌的伴孢晶体蛋白δ-内毒素防治草地贪夜蛾。云南农业大学申请的专利CNA，公开了从采集到的罹病草地贪夜蛾幼虫体分离获得野生莱氏绿僵菌菌株可用于防治草地贪夜蛾。No.5作物种子预处理播种用包衣剂包裹的种子后，随着胚胎逐渐发育和幼苗不断生长，剂中含有的各种有效成分缓慢释放，被种子幼苗逐步吸收到体内，可达到防病虫害的效果。种子包衣省时省力，是防治草地贪夜蛾的重要措施，可以在作物生长早期对草地贪夜蛾起到持续控制作用。中国热带农业科学院环境与植物保护研究所申请的专利CNA公开了溴氰虫酰胺和茚虫威以及植物生长调节剂的杀虫组合物作为拌种剂，对作物种子进行拌种以防治草地贪夜蛾。中国热带农业科学院环境与植物保护研究所申请的专利CNA公开了一种防治草地贪夜蛾的种子包衣剂，采用杀虫活性成分（溴氰虫酰胺和噻虫嗪）结合无机纳米材料（纳米氧化锌或纳米活性炭或纳米羟基磷灰石）制成种子包衣剂，以此处理玉米种子，可有效预防草地贪夜蛾的危害。No.6物理引诱防控草地贪夜蛾具趋光习性，根据国外草地贪夜蛾监测经验和我国迁飞性害虫监测实践，灯光引诱也是有效的防控手段。北京中捷四方生物科技股份有限公司、泉州市绿普森生物科技有限公司联合申请的专利CN163317A提供了一种可调控害虫行为的控虫仪，选用波长为nm附近波长的灯光，并根据玉米生长时期的高度调节升降杆的长度，可以精准有效地抑制住控虫仪附近草地贪夜蛾的行为活动，使其失去对玉米的危害能力。No.7化学引诱防控由于草地贪夜蛾入侵我国时间较短，国内对草地贪夜蛾性诱剂的研究开发工作起步较晚，目前尚未对该种害虫的性信息素进行系统性研究。北京中捷四方生物科技股份有限公司、杨凌翔林农业生物科技有限公司联合申请的专利CNA公开了一种由顺-9-十四碳烯乙酸酯、顺-11-十六碳烯乙酸酯、顺-7-十二碳烯乙酸酯、顺-9-十二碳烯乙酸酯配制的草地贪夜蛾性引诱剂，能够有效引诱到草地贪夜蛾雄虫。昆明猎虫农业科技有限公司申请的专利CNA公开了诱杀草地贪夜蛾的捕虫设备，包括可释放信息素的装置和高压电网。No.8改进施药方式国外研究与应用情况表明，化学防治是有效防控草地贪夜蛾为害的重要手段，然而不同药剂的使用技术会直接影响防控效果。贵州省植物保护研究所申请的专利CNA提供了一种防治草地贪夜蛾的方法，使用新型农药颗粒剂施药瓶将农药缓释颗粒剂撒施于玉米喇叭口处，避免了在以往喷洒施药时因难以控制每一株玉米的用药量而导致用量过小难以达到防治效果的情况，通过精确控制颗粒剂既能实现对害虫的防治，又不影响玉米的生长安全。草地贪夜蛾来势汹汹，我们要在监测预报、预防控制和应急处置等方面做出全链条防治安排，及时控制害虫扩散。面对虫虫欲动的幺蛾子，同时要树立不畏惧、不恐慌的心理，坚决打赢剿灭“幺蛾子”攻坚战，为春耕生产保驾护航。本期作者化学发明审查部农业化学室汤怀武（部分图片来源于网络）激光雕刻专利，为产品定制“纹身”审校：解静美编：彭楠CONTACTUS国家知识产权局专利局专利审查协作江苏中心苏州慧谷知识产权服务有限公司

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