[发明专利]一种昆虫病原线虫制剂及制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种昆虫病原线虫制剂及其制备方法和应用，解决了现有技术中昆虫病原线虫(Entomopathogenic Nematode，EPN)田间使用效果不佳及持效期短的问题。本发明所述的一种昆虫病原线虫制剂，包括昆虫病原线虫异小杆属(Heterorhabditis beicherriana)和硫脲。本发明还公开了该昆虫病原线虫制剂在制备防治植物地下害虫的农药中的应用。本发明首次将传统农业中的肥料增效剂化合物(硫脲Thiourea)与生防制剂(昆虫病原线虫EPN)相结合使用，提高昆虫病原线虫EPN在实际的农业生产中速效性，进而解决EPN田间使用效果不佳及持效期短的问题。

技术领域

本发明属于生物农药技术领域，尤其涉及一种昆虫病原线虫制剂及制备方法和应用。

背景技术

害虫防治一直是人们提高农作物产量的途径之一，化学农药以其高效、快速的杀虫效果一度成为害虫防治的有效工具，但随着化学农药的大量使用，化学农药一系列潜在的危险性和弊端也逐渐凸显出来，环境污染、害虫抗药性的发展以及害虫的再猖獗成为制约化学农药发展和应用的主要因素。为了满足人类对环境和食品安全等方面的要求的不断提高，生物防治作为一种安全有效的手段，已受到了广泛的关注，对有害生物高效、对非靶标生物及环境安全的生物农药成为研发的热点，昆虫病原线虫(EntomopathogenicNematode，EPN)正是一类重要的害虫生物防治因子，在害虫可持续治理中具有巨大的应用潜力。

17世纪人们就已经发现了被线虫寄生的昆虫，二十世纪30年代人们开始利用线虫防治有害昆虫的研究，昆虫病原线虫(EPN)分布广泛，是昆虫的专化性寄生天敌，包括两个科——斯氏线虫科(Steinernematidae)和异小杆线虫科(Heterorhabditidae)。此两科均属于线虫动物门(Nematoda)，色矛纲(Chromadorea)，小杆目(Rhabditida)。目前，已经描述的斯氏属线虫有61种，异小杆属线虫有14种。昆虫病原线虫(EPN)具有化学杀虫剂无法比拟的优点，作为天敌昆虫兼病原微生物双重特点的生物杀虫剂，田间应用中不易产生害虫抗性，对非靶标生物及环境安全，在害虫可持续治理中应用潜力巨大。目前全球有40多个国家在研制EPN杀虫剂，国外已有数十家公司实现了EPN商品化，昆虫病原线虫制剂成功应用于多种地下害虫和钻蛀性害虫综合防治之中。

虽然EPN作为生物农药的应用前景可观，但是在害虫综合治理应用中，EPN作为生物农药，由于其为生物活体，对外界环境比较敏感，易受到温度、湿度和光照等因素的影响，因此导致制剂的田间使用效果不佳及持效期短等；作为昆虫的病原物，其进入昆虫体内通过携带的共生菌导致昆虫“得病”而死，在实际的农业生产中，其速效性明显低于化学农药。

目前，新型农药的研制开发有向“非杀生性农药(Antibiocidal)”方向发展的趋势，寻求理想的、适合于害虫综合治理要求的、且能够替代目前应用的广谱高效杀虫剂，已成为重要的研究课题。其中，“生物合理设计”是利用靶标生物体生命过程中某个特定的关键生理生化作用机理作为研究型，设计和合成能影响该机理的化合物，从中筛选先导化合物，然后优化结构来开发新药的一条研究开发途径。

对于昆虫来说，就是要研究某一重要生命活动的生化基础，然后“对靶”设计新颖药物。而其中最有希望的生物合理途径是“多酚氧化酶PO抑制剂”，这也一直是学术界的研究热点。尤其是在设计新的高生物活性、低毒、副作用小的多酚氧化酶PO抑制剂方面取得了较大的进展，设计适当的该酶的抑制剂作为杀虫剂具有广阔的应用前景，使昆虫无法完成发育而停留在幼虫期或蛹期进而死亡。硫脲是桑尺蠖多酚氧化酶的非竞争性抑制剂，推测其抑制机制可能是硫脲不直接与酶活性中心的双铜结合，而是通过它的羰基与酶活性中心周围的亲核基团如-SH、-NH2、-OH结合，生成的产物占据酶活性中心周围的空间，形成空间位阻，阻止了底物与酶活性中心的结合，从而抑制了酶的活性。为此，本发明首次提出由硫脲这一“多酚氧化酶PO抑制剂”作为EPN增效剂，帮助抑制昆虫的免疫反应(PO介导的体液免疫)，加速EPN侵染致死昆虫寄主，提高昆虫病原线虫EPN在实际农业生产中的速效性，进而解决EPN田间使用效果不佳及持效期短的问题。