自2016年殺菌劑產(chǎn)品的登記數(shù)量超過殺蟲劑后,伴隨著種植結(jié)構(gòu)的不斷調(diào)整,殺菌劑市場快速增加,細分殺菌劑領(lǐng)域的產(chǎn)品供不應(yīng)求,高端農(nóng)產(chǎn)品對殺菌劑的依賴越來越顯著,殺菌劑市場也不斷推陳出新,氟噻唑吡乙酮、氟唑菌酰羥胺、唑菌酯、唑胺菌酯、氯苯醚酰胺、氟苯醚酰胺和嘧啶胺類系列殺菌劑等重磅專利的殺菌劑陸續(xù)上市,中間體衍生化方法、核酸農(nóng)藥及計算機模擬篩選等新的研發(fā)方法被普遍認可并廣泛應(yīng)用,對產(chǎn)品創(chuàng)新起到推波助瀾的效果,而丙硫菌唑等專利過期產(chǎn)品也得到國內(nèi)多個廠家的青睞,單劑和復配產(chǎn)品都已陸續(xù)取得登記和上市。這些新年殺菌劑市場的熱點,都來自于近日南京召開的“2019殺菌劑農(nóng)藥發(fā)展與應(yīng)用技術(shù)交流會”,多名業(yè)內(nèi)知名專家齊聚南京農(nóng)業(yè)大學,共同為未來殺菌劑行業(yè)發(fā)展把脈。
出席本次會議的嘉賓有中國農(nóng)藥發(fā)展與應(yīng)用協(xié)會會長劉永泉,南京農(nóng)業(yè)大學副校長丁艷鋒,全國農(nóng)技中心首席專家、藥械處處長王鳳樂,江蘇省農(nóng)藥總站站長鄧建平,江蘇省植保植檢站副站長楊榮明,南京農(nóng)業(yè)大學植保學院院長王源超,南京農(nóng)業(yè)大學教授周明國,中國農(nóng)藥發(fā)展與應(yīng)用協(xié)會秘書長花榮軍,以及來自農(nóng)藥管理部門、高等院校、研究機構(gòu)、植保系統(tǒng)、農(nóng)藥行業(yè)的專家、領(lǐng)導、研發(fā)人員等近200余人參加了本次會議,中國農(nóng)藥發(fā)展與應(yīng)用協(xié)會花榮軍秘書長主持了開幕式和上午的會議,中國農(nóng)藥發(fā)展與應(yīng)用協(xié)會殺菌劑專業(yè)委員會周明國主任委員主持了下午的會議。
中國農(nóng)藥與發(fā)展與應(yīng)用協(xié)會會長劉永泉表示,殺菌劑作為農(nóng)藥行業(yè)的重要組成部分,已占據(jù)近30%的農(nóng)藥市場份額,其重要性顯而易見,我會也于去年4月份成立了殺菌劑專業(yè)委員會,意在完善殺菌劑農(nóng)藥研發(fā)、推廣、應(yīng)用體系,堅持產(chǎn)學研結(jié)合,積極促進高校、科研院所、企業(yè)共同發(fā)展,與國內(nèi)多家科研體系橫向聯(lián)合,同生產(chǎn)企業(yè)合作開展新農(nóng)藥創(chuàng)制工作。對于殺菌劑產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,劉會長建議,首先著力于殺菌劑創(chuàng)制研發(fā)體系的建立,從國家政策扶持、企業(yè)資金投入、科研機構(gòu)人才支持等方面入手,創(chuàng)制出*的殺菌劑新產(chǎn)品;其次加強產(chǎn)學研與應(yīng)用推廣體系的緊密結(jié)合。好產(chǎn)品配合好的應(yīng)用推廣體系,才能形成市場,給企業(yè)帶來效益,進而帶動企業(yè)創(chuàng)新產(chǎn)品的動力;*后是開發(fā)傳統(tǒng)*殺菌劑產(chǎn)品的新應(yīng)用技術(shù)體系。產(chǎn)品創(chuàng)制研發(fā)需要大量的人力、物力、財力及時間,鼓勵科研、推廣、生產(chǎn)等單位,通過應(yīng)用創(chuàng)新比如復配制劑、含量調(diào)整、劑型優(yōu)化等繼續(xù)發(fā)揮這些傳統(tǒng)產(chǎn)品的作用。
南京農(nóng)業(yè)大學副校長丁艷鋒出席會議并對本次會議的召開表示熱烈的祝賀,他表示,南京農(nóng)業(yè)大學作為江蘇省*的農(nóng)藥學博士點,建有綠色農(nóng)藥創(chuàng)制與應(yīng)用技術(shù)國家地方聯(lián)合工程中心、農(nóng)作物生物災(zāi)害綜合治理教育部重點實驗室、農(nóng)業(yè)部華東作物有害生物綜合治理重點實驗室等國家和省部級科研平臺,同時擁有全國農(nóng)作物病蟲抗藥性監(jiān)測培訓中心以及全國農(nóng)作物病蟲害預(yù)測預(yù)報培訓中心等*培訓中心,也是農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)藥檢定所農(nóng)藥田間試驗及殘留檢測資質(zhì)認證單位。學校在殺菌劑應(yīng)用方面研究起步較早,可以追溯到上世紀20年代,1982年以來,周明國教授團隊一直致力于殺菌劑作用機理、抗性和應(yīng)用的理論與技術(shù)研發(fā),先后主持和完成了國家863項目,973項目,國家自然科學基金重點等多個國家科研專項以及省部級重點科研項目30多項,也是學校*早開展國際合作科學研究和與國內(nèi)外農(nóng)藥企業(yè)開展產(chǎn)學研合作的團隊,滅鈴皇殺蟲劑、浸種靈和氰烯菌酯殺菌機廣泛應(yīng)用于病蟲害抗藥性的治理,也是學校農(nóng)藥學科產(chǎn)學研合作的代表性成果。
江蘇省農(nóng)藥總站鄧建平站長表示,江蘇省作為農(nóng)業(yè)大省,糧食總產(chǎn)700億斤,同時江蘇省也是農(nóng)藥生產(chǎn)和出口大省,2017年,全省生產(chǎn)農(nóng)藥折百量68.7萬噸,占全國的40%以上,銷售收入600多億元以上,同比增長11.7%,其中利潤68億,同比增長74.4%,利稅72億元,同比增長67.4%,農(nóng)藥出口量13.5萬噸,占全國總量的28%。江蘇也是殺菌劑農(nóng)藥生產(chǎn)和使用大省,殺菌劑用量每年約1.6萬噸,氰烯菌酯等新型殺菌劑的廣泛登記和使用,特別是小宗特色作物的用藥難題逐漸化解,為我省農(nóng)業(yè)供給側(cè)改革、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和農(nóng)民增收起到關(guān)鍵性作用。本次會議的召開,對促進殺菌劑行業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展注入新的動力,也將為我省農(nóng)藥行業(yè)的整合提供參考,不斷提高農(nóng)藥企業(yè)創(chuàng)新水平和環(huán)保意識,共同推動我國農(nóng)藥行業(yè)的健康創(chuàng)新發(fā)展。
農(nóng)業(yè)農(nóng)村部全國農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心藥械處處長、首席專家王鳳樂系統(tǒng)介紹了2018年主要農(nóng)作物病害發(fā)生防治概況與2019年殺菌劑市場需求分析的預(yù)測報告。他表示,2018年水稻稻瘟病、紋枯病、稻曲病和細條病等主要病害發(fā)生較輕,局部病害重發(fā)生,小麥赤霉病發(fā)生較重,其他病害發(fā)生情況和往年持平,玉米病害發(fā)生較輕,馬鈴薯晚疫病發(fā)生較重,瘡痂病發(fā)生面積增大,其他病害發(fā)生情況變化不大,柑橘潰瘍病和黃龍病發(fā)生危害面積增加,北方果樹病害發(fā)生情況變化不大,蔬菜病毒病和線蟲病發(fā)生加重,局部地區(qū)細菌性病害發(fā)生嚴重,2018年殺菌劑在實際使用中總體用量持平。隨著種植結(jié)構(gòu)的調(diào)整,2019年,大豆、柑橘、香蕉、葡萄等種植面積會增加,馬鈴薯、蔬菜種植面積持平,蘋果種植面積可能減小,花卉、中藥材等特色小宗作物種植面積將大幅增加。預(yù)計小麥赤霉病、水稻紋枯病、玉米大斑病等重大病害將偏重及以上程度發(fā)生。水稻病害發(fā)生面積約4.1億畝。其中,紋枯病總體偏重發(fā)生,發(fā)生面積2.5億畝;稻瘟病、稻曲病總體中等發(fā)生,發(fā)生面積分別為7000萬、4000萬畝;病毒病總體偏輕發(fā)生,發(fā)生面積1000萬畝;細菌性病害在南方局部稻區(qū)存在偏重發(fā)生風險。小麥病害發(fā)生4.8億畝。赤霉病偏重以上流行風險高,發(fā)生面積1.5億畝,需防面積2.5億畝次以上;條銹病總體偏輕發(fā)生,發(fā)生面積3000萬畝;紋枯病、白粉病總體中等發(fā)生,發(fā)生面積分別為1.2億、9000萬畝。玉米病害發(fā)生2.7億畝。大斑病在部分地區(qū)中等及偏重發(fā)生,發(fā)生面積6500萬畝;小斑病、褐斑病在部分地區(qū)中等發(fā)生,發(fā)生面積分別為3400萬、3000萬畝;南方銹病總體中等發(fā)生,發(fā)生面積4000萬畝。馬鈴薯晚疫病總體中等發(fā)生,部分地區(qū)有偏重發(fā)生風險,發(fā)生面積3000萬畝。蔬菜、果樹病害發(fā)生面積也將增加。
2019年在農(nóng)藥使用量零增長行動持續(xù)推進、綠色防控與統(tǒng)防統(tǒng)治作業(yè)面積不斷增大、農(nóng)藥利用率逐年提高的協(xié)同作用下,農(nóng)藥使用量仍會保持平穩(wěn)態(tài)勢。因經(jīng)濟作物面積擴大,保護性殺菌劑代森錳鋅等使用量會上升,其他保護性殺菌劑如百菌清、福美雙、銅制劑用量將保持平穩(wěn)。得益于水稻早期施藥技術(shù)推廣、小麥種子處理劑用量增長和經(jīng)濟作物作物面積擴大,酰胺類殺菌劑用量預(yù)計會上升。甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑的植物健康功效突出,其用量會有較大上升。三唑類殺菌劑在果樹上用量增加,水稻和玉米上用量減少,總體用量預(yù)計持平??剐暂^嚴重的殺菌劑如甲霜靈、嘧霉胺、多菌靈等用量將下降。春雷霉素、多抗霉素等細菌性病害防治劑,阿泰靈、毒氟磷等抗病毒劑用量會加大。線蟲防治難度增大,阿維菌素、噻唑磷、淡紫擬青霉等殺線蟲劑需求增多??莶菅挎邨U菌、寡雄腐霉、哈茨木霉等微生物制劑使用將快速增加。
農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)藥檢定所藥效審評處張楠農(nóng)藝師表示,截止2017年12月31日,中國農(nóng)藥登記的有效成分共678個, 殺菌劑登記有效成分約180個,占比26.4%。截止2018年11月,我國登記農(nóng)藥產(chǎn)品總數(shù)約43400個,其中殺菌劑產(chǎn)品總數(shù)約10900個,防治細菌性病害藥劑約280個,防治線蟲藥劑約320個,防治病毒病藥劑約215個。自2014年以來每年新增登記的不同類型殺菌劑產(chǎn)品數(shù)量基本保持逐年增加的趨勢,2017年登記數(shù)量前20的農(nóng)藥品種中,登記吡唑醚菌酯的農(nóng)藥品種數(shù)量位居*,苯醚甲環(huán)唑和嘧菌酯等殺菌劑的登記數(shù)量也有不同程度的提升。張楠農(nóng)藝師還系統(tǒng)介紹了農(nóng)藥登記藥效資料要求和藥效登記材料評審細則的*新變化,讓參會代表受益匪淺。
新農(nóng)藥創(chuàng)制與開發(fā)國家重點實驗室、沈陽中化農(nóng)藥化工研發(fā)有限公司劉長令教授(原沈陽化工研究院總工程師,中化國際科創(chuàng)中心首席科學家)就中間體衍生法在殺菌劑創(chuàng)制中的應(yīng)用做了主旨報告,他認為綠色農(nóng)藥創(chuàng)制是一項極其復雜的系統(tǒng)工程,是多學科相結(jié)合的一項工作,其中分子設(shè)計是核心,國際每創(chuàng)新一個農(nóng)藥品種,需要篩選約16萬個化合物,耗時12年左右,投入約3億美元。劉長令表示農(nóng)藥產(chǎn)品的創(chuàng)新,可以從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)真正的創(chuàng)新,也可以通過工藝或過程來創(chuàng)新,也可以在應(yīng)用層面實現(xiàn)創(chuàng)新。事實上,新農(nóng)藥創(chuàng)制包含方法創(chuàng)新、結(jié)構(gòu)創(chuàng)新、產(chǎn)品創(chuàng)新、工藝過程創(chuàng)新和應(yīng)用創(chuàng)新,屬原始創(chuàng)新,因此難度很大,是世界公認難題。
針對新農(nóng)藥創(chuàng)制難度大這一世界難題,劉長令團隊經(jīng)過20多年的研究,從逆合成和好產(chǎn)品具有的5種特性出發(fā),創(chuàng)建了中間體衍生化法,把新農(nóng)藥創(chuàng)制復雜過程簡單化。該方法與現(xiàn)有所有創(chuàng)新方法不同之處就在于在研究之初,分子設(shè)計之時,就要考慮到開發(fā),考慮產(chǎn)品的專利權(quán)與性價比,不僅可以用于創(chuàng)制專利保護范圍外的化合物,還可以創(chuàng)制結(jié)構(gòu)全新的化合物;不僅能提高發(fā)現(xiàn)先導化合物、高活性化合物的效率和幾率,快速開發(fā)出高效、低毒、環(huán)保、安全的綠色農(nóng)藥,而且還可以有效利用我國現(xiàn)有資源和生產(chǎn)能力,大幅度降低創(chuàng)制農(nóng)藥的投資和生產(chǎn)成本,提高市場競爭力,降低使用成本,增收節(jié)支,已成功開發(fā)出丁香菌酯、唑菌酯、唑胺菌酯和嘧啶胺類系列殺菌劑,并系統(tǒng)介紹了部分專利權(quán)穩(wěn)定,性價比優(yōu)勢顯著創(chuàng)新殺菌劑的試驗情況。
創(chuàng)新是殺菌劑發(fā)展與應(yīng)用的原動力,生物學是殺菌劑創(chuàng)新的基礎(chǔ)。過去根據(jù)靶標來設(shè)計藥物成功率較小,原因是藥劑和靶標的結(jié)合非常?;?,過去靶標都是模式生物,模式生物與防治靶標結(jié)構(gòu)上差異很大,同源性只有40%左右,因此需要從細胞分子生物學方面研究有害生物的藥敏性靶標。南京農(nóng)業(yè)大學周明國教授指出,殺菌劑創(chuàng)新可以從以下幾方面考慮:選擇性超敏新靶標及其抑制劑,位點特異性及反抗性殺菌劑,毒理學和代謝機制及其抑制劑,基因藥物及基因編輯技術(shù)。以多菌靈和氰烯菌酯為例,介紹了殺菌劑新靶標的發(fā)現(xiàn)與應(yīng)用。通過研究多菌靈對不同真菌的生物學表型,確定β2-微管蛋白是多菌靈抗性基因。多菌靈對微管組裝具有阻止作用,對微管無解聚作用。β2-微管蛋白影響細胞分裂、毒素合成,其167、198、200位點突變使得藥劑親和性完全喪失。殺菌劑活性與分子結(jié)構(gòu)、靶標有關(guān)。氰烯菌酯為氰基丙烯酸酯類殺菌劑,對多種鐮刀菌有效,對赤霉的EC50值為0.15~0.26 mg/L,活性高于多菌靈。氰烯菌酯與現(xiàn)有藥劑無交互抗性,通過抑制菌絲頂端發(fā)育的特異性作用方式而致效,它存在高選擇性新靶標。
據(jù)周明國教授介紹,多菌靈抗性增強了小麥糖代謝、赤霉DON合成、致病力,而井岡霉素通過抑制海藻糖酶,干擾糖代謝,從而可以減少DON毒素合成,降低致病力。綜合研究殺菌劑毒理學可以指導病害防控,開發(fā)產(chǎn)品。
“中國農(nóng)藥綠色發(fā)展戰(zhàn)略研究”是由貴州大學校長宋寶安牽頭的中國工程院咨詢項目。據(jù)貴州大學吳劍博士介紹,開展該項目是為了助力中國農(nóng)藥產(chǎn)業(yè)綠色發(fā)展,通過深入調(diào)研國內(nèi)外農(nóng)藥綠色發(fā)展與科學使用現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢、典型案例、成果經(jīng)驗與存在問題,清理制約農(nóng)藥綠色發(fā)展的瓶頸問題,提出相應(yīng)的解決方案,構(gòu)建高效低風險綠色化學農(nóng)藥、生物農(nóng)藥、環(huán)境友好制劑、高工效施藥技術(shù)與綠色植保融合發(fā)展及功能布局的工程技術(shù)運行模式,并形成戰(zhàn)略研究報告,為我國農(nóng)藥綠色發(fā)展決策提供戰(zhàn)略依據(jù),從而為我國的糧食安全與食品安全提供保障。
通過調(diào)研,吳劍分析了農(nóng)藥行業(yè)未來的幾大發(fā)展趨勢:市場主導權(quán)將回到上游企業(yè)手中,農(nóng)藥定價權(quán)和博弈優(yōu)勢掌握在上游;產(chǎn)品由供過于求到供求平衡;并購淘汰加快;制劑廠家以及批零商經(jīng)營毛利持續(xù)縮減;農(nóng)藥常規(guī)新登記品種大幅減少;生產(chǎn)產(chǎn)能迅速集聚;無優(yōu)勢農(nóng)藥品種加快淘汰,農(nóng)藥營銷模式徹底改變;農(nóng)業(yè)種植服務(wù)理念轉(zhuǎn)變;政府監(jiān)管加強。農(nóng)藥品種向高效低毒低殘留方向發(fā)展,生物農(nóng)藥發(fā)展?jié)摿薮?,植物免疫誘抗劑將更受關(guān)注。新的生物技術(shù)、生物信息技術(shù)應(yīng)用、多學科發(fā)展推進將是當今國際新農(nóng)藥創(chuàng)制研究趨勢。
農(nóng)藥研究與醫(yī)藥研究的區(qū)別主要體現(xiàn)在5個方面:防治對象的多樣性、環(huán)境生物的多樣性、保護對象的多樣性、環(huán)境生態(tài)的多樣性、生產(chǎn)成本的經(jīng)濟性等。由此,農(nóng)藥分子設(shè)計更加復雜。
據(jù)華中師范大學化學學院楊光富教授介紹,任何一個農(nóng)藥創(chuàng)制項目的啟動,首先要選擇先導化合物。先導化合物主要來源于:高通量篩選、天然產(chǎn)物、基于結(jié)構(gòu)和碎片的設(shè)計、快速跟蹤、虛擬篩選等。
楊教授團隊基于熱力學和動力學理論,深入研究農(nóng)藥分子與作用靶標之前的相互作用,針對農(nóng)藥分子設(shè)計中的高效性、選擇性和反抗性等3個方面的因素,建立了自主的農(nóng)藥分子設(shè)計創(chuàng)新體系,打造了綠色農(nóng)藥分子設(shè)計的計算化學生物學平臺,實現(xiàn)了從基礎(chǔ)研究到農(nóng)藥品種的創(chuàng)制。
近5年來,楊教授實驗室發(fā)現(xiàn)了10余個可以轉(zhuǎn)化的、具有開發(fā)潛力的農(nóng)藥候選分子,如氯苯醚酰胺、氟苯醚酰胺、喹草酮、甲基喹草酮、醚唑磺胺酯、Y17991、Y18501、Y171099、Y18024、Y18030等。其中有多個產(chǎn)品已經(jīng)轉(zhuǎn)讓,正在進行登記和市場開發(fā)。
氯苯醚酰胺已轉(zhuǎn)讓給燕化永樂,其對灰霉病和水稻紋枯病具有優(yōu)異防效;同時對大豆銹病、油菜菌核病、玉米銹病、小麥葉枯病等具有良好防效;具有內(nèi)吸傳導性,耐雨水沖刷;對灰霉病的防效及成本明顯優(yōu)于啶酰菌胺。
氟苯醚酰胺已轉(zhuǎn)讓給深圳東陽光科技公司,預(yù)計2021年取得新農(nóng)藥登記。該產(chǎn)品對水稻紋枯病具有卓越防效;同時對白粉病、大豆銹病、玉米銹病、小麥葉枯病等具有高活性;具有內(nèi)吸傳導性,耐雨水沖刷;用量低,成本低;其防效及成本明顯優(yōu)于噻呋酰胺。
基于基因編輯技術(shù)來設(shè)計核酸農(nóng)藥,可以篩選出更高活性更高選擇性新農(nóng)藥,南開大學農(nóng)藥國家工程研究中心席真教授在會上如是說,隨著大數(shù)據(jù)的應(yīng)用、轉(zhuǎn)基因技術(shù)的發(fā)展、生態(tài)文明建設(shè)的推動等,農(nóng)藥研究將進入后基因時代。21世紀,新農(nóng)藥創(chuàng)制研究的國際發(fā)展趨勢呈現(xiàn)三大特點:功能基因組學、蛋白質(zhì)組學和生物信息學等生命科學前沿技術(shù)與新農(nóng)藥創(chuàng)制研究的結(jié)合越來越緊密?基于靶標組結(jié)構(gòu)的分子設(shè)計;理論化學、結(jié)構(gòu)生物學、計算機科學等應(yīng)用于新農(nóng)藥創(chuàng)制,大大提高農(nóng)藥創(chuàng)制效率?基于農(nóng)藥與抗性種子互動的分子設(shè)計;藥物與基因互動互作成為可能?基于新基因技術(shù)的農(nóng)藥分子設(shè)計。席真教授團隊更側(cè)重于基于新基因技術(shù)的農(nóng)藥分子設(shè)計研究。他表示,基于單一分子靶標結(jié)構(gòu)開展新農(nóng)藥創(chuàng)制的研究模式已然無法滿足綠色農(nóng)藥所期待的高效性、高選擇性與低風險性的原則,農(nóng)藥發(fā)展周期進入一個全新的高通量、大數(shù)據(jù)、系統(tǒng)性的智能設(shè)計開發(fā)階段。核酸農(nóng)藥是一類調(diào)節(jié)靶標生物體內(nèi)基因信息編碼或交流而影響相關(guān)性狀行為的工具統(tǒng)稱,如RNA干擾、基因組編輯、轉(zhuǎn)基因過表達、合成生物學、生態(tài)防治策略等。核酸農(nóng)藥聚焦于基因序列及其遺傳信息流動,不依賴于靶標蛋白空間結(jié)構(gòu),通過簡便的堿基序列輸入、刪除、替換等編輯手段,對不同靶標基因、蛋白與相關(guān)內(nèi)源性分子合成進行正向或負向調(diào)節(jié),在病蟲害防治與作物品質(zhì)提升方面表現(xiàn)獨特,并因低劑量、高活性、生物兼容性高、環(huán)境風險可控等優(yōu)點,為發(fā)展新型農(nóng)藥提供了一個全面開放的平臺。
卵菌不是真菌,防治藥劑需要推陳出新,中國農(nóng)業(yè)大學張燦博士如此介紹到,卵菌不同于真菌,它們在細胞壁、菌絲分隔、染色體倍數(shù)、減數(shù)分裂、游動孢子、賴氨酸合成途徑、細胞膜、多羥基化合物(甘油)、線粒劑等多方面都存在差異;其發(fā)生與危害特點也不同于真菌,一旦引起危害多難以控制,且損失嚴重,如馬鈴薯晚疫病、黃瓜霜霉病、辣(甜)椒疫病、黃瓜疫病、大豆疫病、荔枝霜疫霉等。卵菌的菌絲形態(tài)、產(chǎn)孢方式以及營養(yǎng)吸收方式與真菌相似,但其更接近于茸鞭生物界中的硅藻類及褐藻類,大多數(shù)能夠抑制真菌生長的殺菌劑對卵菌無效。
張燦表示,殺卵菌劑的發(fā)展歷史悠久,經(jīng)歷了從1885年上市的波爾多液,到2015年上市的氟噻唑吡乙酮的長期過程。目前防治卵菌病原的藥劑主要包括保護性殺菌劑(如百菌清、代森錳鋅、一些銅制劑等)、內(nèi)吸性殺菌劑。在內(nèi)吸性殺菌劑中,有氨基甲酸酯類的霜霉威,脂肪族類的霜脲氰,苯酰胺類的甲霜靈等,有機磷類的三乙膦酸鋁,甲氧基丙烯酸酯類的嘧菌酯等,羧酸酰胺類的氟嗎啉、烯酰嗎啉、苯噻菌胺、雙炔酰菌胺等,苯甲酰胺類的苯酰菌胺,OSBPIs殺菌劑氟噻唑吡乙酮等。由于化學結(jié)構(gòu)和作用機理的不同,病原卵菌對各藥劑的抗性表現(xiàn)不一。
與解偶聯(lián)劑氟啶胺的化學結(jié)構(gòu)相似,雙苯菌胺(SYP-14288)也為二硝基苯胺類化合物,但其生產(chǎn)成本僅為氟啶胺的1/3。雙苯菌胺為保護性殺菌劑,廣譜、高效、低毒,對多種病原菌具有較強的抑制劑,其對卵菌的活性優(yōu)于氟啶胺。雙苯菌胺對水稻稻瘟病、小麥穎枯病、玉米黑粉病、黃瓜霜霉病等防效優(yōu)異。該產(chǎn)品目前尚未在我國登記。氟噻唑吡乙酮(商品名:增威贏綠)由杜邦開發(fā),2015年上市,為氧化固醇結(jié)合蛋白1(ORP1)抑制劑,是目前活性*的卵菌抑制劑。對黃瓜霜霉病具有優(yōu)異的活性,且表現(xiàn)出一定的內(nèi)吸向上傳導活性。
由于殺卵菌劑產(chǎn)品較少,且抗性發(fā)展不可避免,張燦博士強調(diào),要科學制定和實施病害管理方案,注意將不同作用機制和作用方式的殺菌劑交替使用。
南京農(nóng)業(yè)大學宋修仕博士則聚焦RNA干擾技術(shù)在殺菌劑減量及抗性治理中的應(yīng)用研究。作為周明國教授團隊的成員,宋修仕表示,團隊在已發(fā)現(xiàn)肌球蛋白-5及β-微管蛋白的基礎(chǔ)上,研發(fā)了肌球蛋白-5 dsRNA和β-微管蛋白dsRNA,并研究了它們的作用機理和生物活性。RNAi是在進化過程中高度保守的,由核糖核酸分子誘發(fā)的、特異靶標基因沉默的現(xiàn)象。RNAi并非新性狀,它在自然界中普遍存在。這種現(xiàn)象于1994年被發(fā)現(xiàn),1998年正式提出RNAi概念,為此,當事人美國一科學家于2000年獲得了諾貝爾獎。通過10余年的研究與開發(fā),這項技術(shù)不僅已用于醫(yī)藥,也用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。宋博士團隊基于對殺菌劑減量使用及抗藥性的減除考慮,尤其是在小麥赤霉病防治藥劑較少、抗性問題突出的背景下,開始了RNAi技術(shù)的研究。而RNA干擾靶標的選擇,必須基于3個方面的因素:表達相對穩(wěn)定的基因、生長發(fā)育關(guān)鍵基因、不易產(chǎn)生脫靶效應(yīng)的基因。為此,他們進行了大量的篩選工作,選擇肌球蛋白-5基因為靶標的高效特異核酸藥劑以及β-微管蛋白基因為靶標的廣譜核酸藥劑進行開發(fā)。
全球而言,丙硫菌唑的市場開發(fā)相當成功,這主要得益于產(chǎn)品的杰出性能。丙硫菌唑是由拜耳開發(fā)的唑類殺菌劑,2004年上市,2016年的全球銷售額達7.90億美元,躍居殺菌劑市場第2位。2015年,丙硫菌唑在我國的化合物專利到期,然而直至2018年12月,我國才*擬批準丙硫菌唑在國內(nèi)的登記。關(guān)于丙硫菌唑的國內(nèi)研發(fā)歷程,安徽久易董事長沈運河*有發(fā)言權(quán),他表示早在2011年,公司就開始了丙硫菌唑項目的預(yù)研究,2013年正式立項,2015年完成小試研究,2016年完成放大試驗,2017年建成丙硫菌唑裝備車間,2019年即將上市。期間歷時9年,耗資上億元,完成了“應(yīng)做全做”的大量的試驗工作,公司97%丙硫菌唑原藥及30%丙硫菌唑可分散油懸浮劑將在2019年下證,制劑產(chǎn)品登記防治小麥赤霉病。
沈運河表示,公司目前開發(fā)的丙硫菌唑產(chǎn)品主要有:30%丙硫菌唑可分散油懸浮劑(OD)、75%丙硫菌唑干懸浮劑(DF)。研究表明,兩產(chǎn)品對小麥赤霉病的防效高于對照藥劑,其降毒素水平也高于或相當于對照藥劑水平。這一結(jié)果與國外多批次重復的降毒素文獻數(shù)據(jù)完全一致。公司已經(jīng)建成1000噸/年丙硫菌唑原藥合成生產(chǎn)線。談到丙硫菌唑未來的發(fā)展時,沈總說,公司將擴大丙硫菌唑的使用范圍;加強與氰烯菌酯、肟菌酯、戊唑醇等常規(guī)品種復配;加強與井岡霉素、申嗪霉素、枯草芽孢桿菌、寧南霉素等生物制劑復配;加強丙硫菌唑新劑型開發(fā);加強丙硫菌唑合成工藝的連續(xù)化、自動化、數(shù)據(jù)化、清潔化開發(fā);加強丙硫菌唑作用方式與作用靶標的進一步研究;加強其使用方法與使用技術(shù)的研究與推廣,以期更加高效、安全、合理地使用丙硫菌唑。
殺菌劑抗性行動委員會(FRAC)是國際植保協(xié)會下的一個技術(shù)專門小組,成立于1982年,致力于延長殺菌劑使用期限,監(jiān)測、報告抗性問題,保證病害的防治效果。FRAC由殺菌劑抗性領(lǐng)導委員會管理,在FRAC下又有工作小組和專家組,如SDHI工作組、QoI工作組、SBI工作組、苯酰胺類專家組(甲霜靈等)、苯并咪唑類專家組(多菌靈等)和各地區(qū)工作組等。
據(jù)巴斯夫(中國)農(nóng)業(yè)解決方案部魏納森博士介紹,F(xiàn)RAC主要工作除了減緩殺菌劑抗性、提出抗性管理建議外,還會和國際糧農(nóng)組織、地中海植物保護組織等機構(gòu)合作,推廣殺菌劑抗性管理策略。此外,F(xiàn)RAC還是個知識的分享中心,根據(jù)科學研究結(jié)果,將超過230種殺菌劑分為64個作用機理小組,并以編碼方式區(qū)分相互之間的交互抗性風險。
殺菌劑抗性風險由化學藥劑風險、病原菌風險、農(nóng)事操作風險組成。病害發(fā)生周期短,世代多,產(chǎn)孢量大,孢子能長距離或快速傳播,能在作物多個生育期侵染,寄主范圍廣的病原菌為高風險病原菌。作用位點單一,由單一基因主導抗性,持效期長,無適應(yīng)性懲罰的化合物為高風險化合物。氣候/農(nóng)事環(huán)境適宜病菌繁殖,單一作物或寄主輪作,無不同作用機理的藥劑輪換,整季使用相同有效成分的藥劑,低劑量且高頻率施藥為高風險農(nóng)事操作。綜合三方面因素來評估殺菌劑整體抗性風險。
研發(fā)費用越來越大,農(nóng)藥創(chuàng)新也越來越不易。Phillips McDougall數(shù)據(jù)顯示,從上世紀50年代起,每10年全球推出的新化合物數(shù)量總體呈增加趨勢;進入21世紀,全球推出的新化合物數(shù)量明顯減少。先正達(中國)投資有限公司植保開發(fā)部總監(jiān)袁天文說,繼SDHI之后,全新作用機理殺菌劑的上市還很遙遠。因此,知識產(chǎn)權(quán)的保護有助于我國殺菌劑的創(chuàng)新。殺菌劑知識產(chǎn)權(quán)保護的關(guān)鍵是專利申請及保護。先正達通常從3個方面對創(chuàng)制農(nóng)藥進行全方位保護:殺菌劑產(chǎn)品專利,即新化合物/組合物的專利保護;殺菌劑方法專利,即新化合物/組合物制備方法的專利保護;殺菌劑用途保護,即化合物/組合物的新用途專利保護。
專利的保護只是基礎(chǔ),化合物還需要具有實用性。袁總監(jiān)認為,加快創(chuàng)新殺菌劑的應(yīng)用推廣是保護殺菌劑知識產(chǎn)權(quán)的*主動方式,產(chǎn)生商業(yè)價值是創(chuàng)制殺菌劑*的知識產(chǎn)權(quán)保護方式,品牌建設(shè)是實現(xiàn)價值*化的有效途徑。如嘧菌酯( Amistar、阿米西達),雖然已過專利期,但每年市場穩(wěn)定,約有12億美元的全球銷售額,上市已超過20年。阿米西達已深入種植者心中,與其他嘧菌酯產(chǎn)品形成差異化。又如氟唑菌酰羥胺,先正達公司從化合物開發(fā)之初,就定品牌,稱其為Adepidyn,通過在種植者心中形成差異化,延伸創(chuàng)新產(chǎn)品的知識產(chǎn)權(quán)保護。
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