生物农药的发展动态与趋势展望
作者：徐汉虹 安玉兴 来源：华南农业大学昆虫毒理研究室/华南植物性农药研究中心
人类可持续发展战略的实施，引起人们对应用有毒化学品导致的直接或间接的潜在危险和危害的重视。因此，符合环保、健康、持续发展理念的高效、低毒、低残留、与环境相容的农药开发就成为当今农药研究的主题。在合成化合物中筛选农药活性成分命中率愈来愈低的今天，人们更加重视从天然产物中寻找新药的研究途径。近年来，随着生物技术(特别是基因组合)、高通量筛选技术和组合化学技术的快速发展及其在农药研究开发中的渗透和应用，极大地推动了农药研发领域中三个热点问题：植物源农药、微生物农药和转基因工程农药等的发展。
1、生物工程对生物农药的影响
生物农药是指利用生物资源开发的农药。植物源农药如烟碱、苦参碱、印楝素、川楝素、茼篙素、异羊角扭甙、茶皂素、鱼藤酮、除虫菊酷、植物精油和转基因植物 (种子)等;微生物源农药如菜喜(Spinosad)、苏云金杆菌(B.t.)、阿维菌素、浏阳霉素、杀蚜素、南昌霉素、韶关霉素、梅岭霉素、齐螨墩素、井冈霉素、公主霉素、春雷霉素、农抗120、农抗5102、中生菌素、武夷菌素、多抗霉素、蜡质芽孢杆菌、荧光假单孢、双毒杆菌、枯草杆菌("台湾宝")、白僵菌、绿僵菌、拟青霉、NPV(核多角体病毒)、GV(颗粒体病毒)、芫菁夜蛾线虫、蝗虫微孢子虫、云杉卷蛾微孢子虫等。动物源农药如阿根廷蚁产生的防卫毒素、大胡蜂产生的曼德拉毒素(mandaratoxin)、斑蝥产生的斑蝥素(cantharidin)、海生环节动物异足索蚕产生的沙蚕毒素 (nereistoxin)、棉铃虫性诱剂、甘蔗条螟性诱剂及天敌动物农药等。
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1.1生物工程促进生物农药的发展 生物工程技术为生物农药的发展注入了新的活力。如转B.t.病毒(B.t.毒素基因在昆虫病毒中表达)、转基因捕食螨(Metaseiulus occidentalis)、转B.t.基因棉、转B.t.玉米、转B.t.马铃薯、转Cpt I烟草(水稻/马铃薯/草莓)、转PI一II烟草、转NaPI水稻(烟草)、转SKTI马铃薯、转OC-I白杨、转P-Lec烟草、转GNA马铃薯(烟草/水稻)、转基因耐贮藏番茄、转查尔酮合成酶基因矮牵牛、抗病毒甜椒、抗病毒番茄、抗烟草花叶病毒和黄瓜花叶病毒的转基因烟草、抗矮缩病毒水稻等。
细胞工程学使药源植物如印楝、鱼藤等的细胞离体培养取得突破;生物技术如酶联免疫分析技术用来检测有机化学农药的残留，反过来又促进生物农药的发展;抗除草剂的农作物品种的推广，使除草剂的用量大幅度提高，如由于耐农达除草剂的转基因作物的推广应用使得农达使用量最近5年在全球以每年20%的速度递增。
1.2转基因抗虫、抗病作物对传统农药造成冲击 抗虫作物的出现使杀虫剂的生产和销售有所下降，害虫种类的演替也导致农药品种发生变化。杀菌剂总体变化不大，但部分品种也受到影响，呈下降趋势。有人估计:到2005年，转基因作物在农药市场中所占份额将达到15%-20%，约60亿美元，全球1999年种植面积达到880万hm2。以转基因抗虫棉为例，美国1998年已推广棉花播种面积40%，我国也有200万亩，安徽省1999年就达40万亩。以棉铃虫防治减少一半用药计，其效益也相当可观。
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1.3转基因作物面临的问题 转基因作物通过5年多的推广，所面临的问题也日益暴露出来。主要表现在:(1)对人类和环境的安全性;(2)抗性风险((a)室内用转基因棉花叶片饲养棉铃虫6-12代，抗性指数从1.5倍增到4.4倍;(b)一般预测转基因作物的使用寿命为8-10年;(c)超级抗性生物的出现;(d)抗性基因的漂移等)(3)防治上的局限性:如转B.t.基因棉，防治棉铃虫的效果随其代数而降低，第1代不须用药，但第3和4代每100株仍有20-40头3-4龄幼虫，每代仍须喷药3-4次;(4)昆虫群落的演替((a)次要害虫上升为主要害虫:转基因棉株体内单宁、酚类化合物分别降低22%和24%，导致棉蚜、棉红蜘蛛、棉粉虱、棉蓟马、棉盲蝽等害虫的数量急剧上升;(b)天敌种群数量呈下降趋势:如棉田龟纹瓢虫及寄生蜂下降约20%-90%)。
2、植物性农药
2.1光活化农药 近年来，人们发现一些植物次生物质在光照条件下对害虫的毒效可提高几倍、几十倍甚至上千倍，显示出光活化特性。自从吠喃香豆素类化合物-花椒毒素的光活化性质被首次发现(Berenbaum，1978)以来，陆续发现的植物源光活化毒素主要有：吠喃香豆素类(线型--花椒毒素;角型--当归根素)、多炔类与噻吩类、生物碱类(茵芋碱skimmianine、短颈苔碱brevicolline、呋喃喹啉碱和异喹啉生物碱等)、扩展醌类(金丝桃素hypericin和尾孢菌素等)、其它化合物(苯并呋喃、苯并吡喃、去甲二氢愈创木酸、lachnanthocarpone、脱镁叶绿酸甲基酯类、砧吨染料和噻吩类)。
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国外研究光活化杀虫剂的主要国家是加拿大和美国，国内徐汉虹等(1993)首先报道了猪毛蒿(Artemisia scoparia)精油含有的茵陈二炔(Capilene)对斜纹夜蛾(Spodoptera litura)的生物活性受光照的激发而增强。在国家自然科学基金的资助下，华南农业大学与南开大学合作以茵陈二炔为先导化合物仿生合成了12个多炔类化合物。生测结果表明，化合物5的杀虫活性比茵陈二炔本身高出20倍，显示了良好的商业应用前景。南开大学、华东理工大学等也开始了这方面的研究。自70年代以来，光活化农药的研究取得了重要进展。目前光活化杀虫剂已开始应用于田间，特别是在防治蚊子幼虫方面获得成功。聚乙炔类化合物作为有害生物控制剂在加拿大已取得了专利保护，有些已商品化生产，如赤藓红B已被Hiltonn-Davis化学公司注册。除了用于杀虫外，光活化农药也用于杀病毒、病菌、线虫等。与一般化学农药相比，光活化农药具有高效、低毒、低残留、选择性强等优点，对人畜安全，作为一类新型无公害农药有巨大的潜力。
2.2 印楝素(azadirachtin,AZ) 印楝是目前世界上公认的理想的杀虫植物。印楝素是一类高度氧化的柠檬素，带有许多相似的官能团。从印楝种子中曾分离出AZ-A至AZ-G 7种活性化合物，其中A是最主要杀虫成分。印楝素及其制剂对昆虫具有拒食、忌避、生长调节、绝育等多种作用。目前，已知印楝素制剂对400余种昆虫表现不同的生物活性。1985年以印楝素为主要成分的第一个商品药剂Margosan-O在美国获准登记，现已有许多印楝制剂投入商业化生产，如曲Azatin、Turlex、Align、Neemrich、Neemix、Neemgaurd、Nemol、NeMcidine、Margocidecd ok、Ackook、RD-9(Repelin)、Neemark及我国研制的0.3%印楝素乳油。这些商品绝大多数是杀虫剂。美国还开发出以印楝素为主要成分的杀菌剂。
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2.3鱼藤酮(rotenone) 鱼藤酮是从鱼藤属、灰叶属、鸡血藤属、梭果属、紫穗槐、猪屎豆等植物中提取出来的一种有杀虫活性的物质，具有触杀、胃毒、生长发育抑制和拒食作用。目前已知鱼藤酮对15个目137个科的800多种害虫具有较高的生物活性而对人畜安全，易光解变成无毒或低毒的化合物，在环境中残留时间短，对环境无污染。其药源植物分布广泛，生长迅速，鱼藤酮类杀虫剂的大量使用，会带来巨大的经济及生态效益。目前室内已可以通过组织培养途径获得鱼藤酮及其类似物，而对其立体构型的研究有望进一步提高其杀虫效果。
2.4精油 精油是指植物组织中的水蒸气蒸馏成分，常常具有植物特征性气味，通常含有分子量的萜烯及生物酚类，大多数精油是由几十种到几百种化合物组成的复杂混合物。精油在常温下易挥散，涂在纸片上短时挥发不留痕迹，有强烈的特殊香味，呈油状液体，具有较高的折光率，大多有光学活性。可溶于浓乙醇和多种有机溶剂，但几乎不溶于水。精油的化学成分包括含氮含硫化合物:如橙花油中的邻氨基甲酸甲酯，姜油中的二甲基硫醚;芳香族化合物:如莳萝醛、香兰素、肉桂醛、紫苏醛、丁香酚等;脂肪族直链化合物:如叶醛、芳香酮、肉豆寇酸;萜类化合物:主要为倍半萜类，如月桂醛、柠檬醛、石竹烯等。精油对昆虫具有引诱、杀卵、熏蒸、忌避和影响昆虫生长发育等作用。某些精油对昆虫具有神经毒性，如某些精油可抑制昆虫的乙酰胆碱酯酶，有的是章鱼胺的拮抗剂。
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与有机农药混配，其混配作用主要为：增效作用、溶剂作用和掩盖有机农药不良气味的作用。如黄樟油素是合成增效醚的起始物;肉豆寇醚+对氧磷对家蝇的药效提高10倍;柠檬、酸橙、宽皮桔中的精油+氯氰菊酯有较好的增效作用。植物精油对人畜无毒，无污染，不易产生抗药性，对植物或其产品无害且气味芬芳，又兼有杀菌作用，施用精油可起到防虫防霉的双重功效，正是人们所要求的无公害农药，特别是适合仓储害虫和卫生害虫的防治。如果精油与农药混配，或作为农药的增效剂和加香剂使用，从经济上考虑是完全可行的。一些精油的有效成分已弄清，且易于合成，个别已有了成熟的合成路线，这样能满足现代大规模生产的需要。
2.5其它植物性农药 青蒿素是从青篙 (黄花蒿)中分离出来的倍半萜类化合物，青蒿素及其类似物对菜粉蝶、小菜蛾幼虫具有拒食活性。茼蒿素是从蔬菜茼蒿中分离出来的活性化合物，茼蒿素及其类似物对小菜蛾、菜粉蝶和斜纹夜蛾幼虫具有较好的拒食、生长发育抑制和毒杀活性。能明显地降低菜粉蝶幼虫体壁、血淋巴、血淋巴蛋白质、血淋巴总糖原和幼虫糖原的含量，减少血细胞数量，抑制中肠酯酶的活性。除虫菊酯是除虫菊中分离出来的杀虫活性物质，天然成分具有光不稳定性。是一类有较长历史的植物性杀虫剂。番荔枝内酯是从番荔枝科植物中提取分离的一类杀虫活性物质，现已从26种番荔枝科植物中分离出220多种，其作用机理与鱼藤酮类似，通过对NADH一细胞色素c还原酶的专一抑制作用，抑制细胞的呼吸功能。黄杜鹃杀虫成分主要存在于花和嫩叶中，有木毒素、杜鹃素、斯巴拉斯酚、闹羊素(rhodojaponins)和木藜芦素(grayanotoxins)等。目前已分离出的黄杜鹃毒素有9种，分别是木藜芦素一I、II、III，闹羊花素一II、III、V、rhodomollein-I、III、kallmanol。生物碱是从药源植物中提取出的杀虫活性物质，如烟碱、苦参碱等。至1999年，我国生产苦参碱杀虫剂的农药厂有1l个，是植物性杀虫剂中生产厂家最多的品种。一些杀虫生物碱为杀虫剂的仿生合成提供先导化合物，如毒扁豆碱、烟碱等。研究杀虫生物碱对昆虫的作用方式和作用机制，为杀虫剂的开发提供了新颖的作用靶标。异丁基酰胺和藜芦碱作用于钠离子通道，与所有现用杀虫剂的作用位点都不一样。作用靶标的特异性使之倍受重视，该研究已进入结构优化阶段。苦皮藤(Celastrus angulata)又称南蛇藤、"菜虫药"等，属卫矛科(Celastraceae)南蛇藤属(Celastrus)，主要成分为倍半萜类化合物，目前已从苦皮藤中分离、鉴定了至少18种化合物，其中拒食成分1个(苦皮藤素I)，毒杀成分6个，麻醉成分11个(苦皮藤素IV为代表)。这些化合物都是只含C、H、O三元素的二氢沉香吠喃多元酯，属于双环倍半萜。苦皮藤杀虫活性成分为苦皮藤素I和苦皮藤素IV。
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3、微生物农药
微生物农药是能够用来杀虫、灭菌、除草以及调节植物生长等的微生物的活体及其代谢产物。包括农用抗生素和活体微生物农药，主要种类有昆虫病原细菌、昆虫病原真菌、昆虫病原病毒、昆虫病原原生动物、昆虫病原线虫、昆虫病原立克次体。限于篇幅，这里不作详细介绍。
4、生物农药的产业化发展与展望
4.1生物农药的发展正面临历史上的最好机遇 国家农药品种结构调整、农业产业结构调整为生物农药产业化发展提供了政策上的引导和实施上的有力支持;高毒农药的淘汰腾出了广阔的市场空间;人民生活水平的提高对生物农药的发展产生迫切要求;加入WTO后，出口农产品的残留限制更加严格，出口农药的产品结构将会相应调整;国内生态产业逐渐兴起;农业生产者对生物农药认识的不断提高;生物技术的发展及其在生物农药中的应用等等为生物农药的发展提供了历史上的最好机遇。另外，我国地大物博、资源丰富，有人力和资源优势，发展生物农药符合中国国情。
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4.2生物农药的产业化发展 中国是生物农药生产和使用大国。据统计，至1998年底我国正式生产生物农药品种达40多种，生产企业近200家，制剂产量近10万吨，使用面积约4亿亩次。苏云金芽孢杆菌(B.t.)制剂在我国已进入大规模工业化生产阶段，生产厂家达76家，产量已达2-3万吨/年;阿维菌素等抗生素生物农药和转基因植物(种子)农药的产业化发展迅速。在植物源农药的产业化方面，近年来也取得较大进展，如印楝在海南、广东、云南、四川等地，非洲山毛豆在广东雷州，鱼藤在广东丰顺，除虫菊在云南曲靖，黄杜鹃在安徽已经形成或即将形成产业化种植基地。药源植物的产业化种植为当地经济发展、社会进步、生态建设、绿化达标、水土保持等起到"一业起，多业兴"的良好作用。
4.3趋势展望 生物技术是20世纪90年代发展最快的一种技术，也将是21世纪的主导技术。生物源农药由于其广谱、高效、安全、环境相容性好等特点，必将成为21世纪农药发展的热点之一，生物农药在农药中所占比重将越来越大。未来20年内，是化学合成农药、生物农药和转基因农药相辅相促的时代。虽然化学合成农药在一定时期内仍将占主导地位，但随着人们环保意识的增强、国民素质的提高、法制法规的完善和现代高新技术在农业生产应用领域及农药开发研究领域的渗透、应用，生物农药开发和利用将得到高速发展，生物农药的推广和应用将会使新世纪的农业生产水平得到快速提高，从而适应和保证农业可持续发展和全人类可持续发展战略的全面实施。, 百拇医药
人类可持续发展战略的实施，引起人们对应用有毒化学品导致的直接或间接的潜在危险和危害的重视。因此，符合环保、健康、持续发展理念的高效、低毒、低残留、与环境相容的农药开发就成为当今农药研究的主题。在合成化合物中筛选农药活性成分命中率愈来愈低的今天，人们更加重视从天然产物中寻找新药的研究途径。近年来，随着生物技术(特别是基因组合)、高通量筛选技术和组合化学技术的快速发展及其在农药研究开发中的渗透和应用，极大地推动了农药研发领域中三个热点问题：植物源农药、微生物农药和转基因工程农药等的发展。
1、生物工程对生物农药的影响
生物农药是指利用生物资源开发的农药。植物源农药如烟碱、苦参碱、印楝素、川楝素、茼篙素、异羊角扭甙、茶皂素、鱼藤酮、除虫菊酷、植物精油和转基因植物 (种子)等;微生物源农药如菜喜(Spinosad)、苏云金杆菌(B.t.)、阿维菌素、浏阳霉素、杀蚜素、南昌霉素、韶关霉素、梅岭霉素、齐螨墩素、井冈霉素、公主霉素、春雷霉素、农抗120、农抗5102、中生菌素、武夷菌素、多抗霉素、蜡质芽孢杆菌、荧光假单孢、双毒杆菌、枯草杆菌("台湾宝")、白僵菌、绿僵菌、拟青霉、NPV(核多角体病毒)、GV(颗粒体病毒)、芫菁夜蛾线虫、蝗虫微孢子虫、云杉卷蛾微孢子虫等。动物源农药如阿根廷蚁产生的防卫毒素、大胡蜂产生的曼德拉毒素(mandaratoxin)、斑蝥产生的斑蝥素(cantharidin)、海生环节动物异足索蚕产生的沙蚕毒素 (nereistoxin)、棉铃虫性诱剂、甘蔗条螟性诱剂及天敌动物农药等。
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1.1生物工程促进生物农药的发展 生物工程技术为生物农药的发展注入了新的活力。如转B.t.病毒(B.t.毒素基因在昆虫病毒中表达)、转基因捕食螨(Metaseiulus occidentalis)、转B.t.基因棉、转B.t.玉米、转B.t.马铃薯、转Cpt I烟草(水稻/马铃薯/草莓)、转PI一II烟草、转NaPI水稻(烟草)、转SKTI马铃薯、转OC-I白杨、转P-Lec烟草、转GNA马铃薯(烟草/水稻)、转基因耐贮藏番茄、转查尔酮合成酶基因矮牵牛、抗病毒甜椒、抗病毒番茄、抗烟草花叶病毒和黄瓜花叶病毒的转基因烟草、抗矮缩病毒水稻等。
细胞工程学使药源植物如印楝、鱼藤等的细胞离体培养取得突破;生物技术如酶联免疫分析技术用来检测有机化学农药的残留，反过来又促进生物农药的发展;抗除草剂的农作物品种的推广，使除草剂的用量大幅度提高，如由于耐农达除草剂的转基因作物的推广应用使得农达使用量最近5年在全球以每年20%的速度递增。
1.2转基因抗虫、抗病作物对传统农药造成冲击 抗虫作物的出现使杀虫剂的生产和销售有所下降，害虫种类的演替也导致农药品种发生变化。杀菌剂总体变化不大，但部分品种也受到影响，呈下降趋势。有人估计:到2005年，转基因作物在农药市场中所占份额将达到15%-20%，约60亿美元，全球1999年种植面积达到880万hm2。以转基因抗虫棉为例，美国1998年已推广棉花播种面积40%，我国也有200万亩，安徽省1999年就达40万亩。以棉铃虫防治减少一半用药计，其效益也相当可观。
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1.3转基因作物面临的问题 转基因作物通过5年多的推广，所面临的问题也日益暴露出来。主要表现在:(1)对人类和环境的安全性;(2)抗性风险((a)室内用转基因棉花叶片饲养棉铃虫6-12代，抗性指数从1.5倍增到4.4倍;(b)一般预测转基因作物的使用寿命为8-10年;(c)超级抗性生物的出现;(d)抗性基因的漂移等)(3)防治上的局限性:如转B.t.基因棉，防治棉铃虫的效果随其代数而降低，第1代不须用药，但第3和4代每100株仍有20-40头3-4龄幼虫，每代仍须喷药3-4次;(4)昆虫群落的演替((a)次要害虫上升为主要害虫:转基因棉株体内单宁、酚类化合物分别降低22%和24%，导致棉蚜、棉红蜘蛛、棉粉虱、棉蓟马、棉盲蝽等害虫的数量急剧上升;(b)天敌种群数量呈下降趋势:如棉田龟纹瓢虫及寄生蜂下降约20%-90%)。
2、植物性农药
2.1光活化农药 近年来，人们发现一些植物次生物质在光照条件下对害虫的毒效可提高几倍、几十倍甚至上千倍，显示出光活化特性。自从吠喃香豆素类化合物-花椒毒素的光活化性质被首次发现(Berenbaum，1978)以来，陆续发现的植物源光活化毒素主要有：吠喃香豆素类(线型--花椒毒素;角型--当归根素)、多炔类与噻吩类、生物碱类(茵芋碱skimmianine、短颈苔碱brevicolline、呋喃喹啉碱和异喹啉生物碱等)、扩展醌类(金丝桃素hypericin和尾孢菌素等)、其它化合物(苯并呋喃、苯并吡喃、去甲二氢愈创木酸、lachnanthocarpone、脱镁叶绿酸甲基酯类、砧吨染料和噻吩类)。
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国外研究光活化杀虫剂的主要国家是加拿大和美国，国内徐汉虹等(1993)首先报道了猪毛蒿(Artemisia scoparia)精油含有的茵陈二炔(Capilene)对斜纹夜蛾(Spodoptera litura)的生物活性受光照的激发而增强。在国家自然科学基金的资助下，华南农业大学与南开大学合作以茵陈二炔为先导化合物仿生合成了12个多炔类化合物。生测结果表明，化合物5的杀虫活性比茵陈二炔本身高出20倍，显示了良好的商业应用前景。南开大学、华东理工大学等也开始了这方面的研究。自70年代以来，光活化农药的研究取得了重要进展。目前光活化杀虫剂已开始应用于田间，特别是在防治蚊子幼虫方面获得成功。聚乙炔类化合物作为有害生物控制剂在加拿大已取得了专利保护，有些已商品化生产，如赤藓红B已被Hiltonn-Davis化学公司注册。除了用于杀虫外，光活化农药也用于杀病毒、病菌、线虫等。与一般化学农药相比，光活化农药具有高效、低毒、低残留、选择性强等优点，对人畜安全，作为一类新型无公害农药有巨大的潜力。
2.2 印楝素(azadirachtin,AZ) 印楝是目前世界上公认的理想的杀虫植物。印楝素是一类高度氧化的柠檬素，带有许多相似的官能团。从印楝种子中曾分离出AZ-A至AZ-G 7种活性化合物，其中A是最主要杀虫成分。印楝素及其制剂对昆虫具有拒食、忌避、生长调节、绝育等多种作用。目前，已知印楝素制剂对400余种昆虫表现不同的生物活性。1985年以印楝素为主要成分的第一个商品药剂Margosan-O在美国获准登记，现已有许多印楝制剂投入商业化生产，如曲Azatin、Turlex、Align、Neemrich、Neemix、Neemgaurd、Nemol、NeMcidine、Margocidecd ok、Ackook、RD-9(Repelin)、Neemark及我国研制的0.3%印楝素乳油。这些商品绝大多数是杀虫剂。美国还开发出以印楝素为主要成分的杀菌剂。
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2.3鱼藤酮(rotenone) 鱼藤酮是从鱼藤属、灰叶属、鸡血藤属、梭果属、紫穗槐、猪屎豆等植物中提取出来的一种有杀虫活性的物质，具有触杀、胃毒、生长发育抑制和拒食作用。目前已知鱼藤酮对15个目137个科的800多种害虫具有较高的生物活性而对人畜安全，易光解变成无毒或低毒的化合物，在环境中残留时间短，对环境无污染。其药源植物分布广泛，生长迅速，鱼藤酮类杀虫剂的大量使用，会带来巨大的经济及生态效益。目前室内已可以通过组织培养途径获得鱼藤酮及其类似物，而对其立体构型的研究有望进一步提高其杀虫效果。
2.4精油 精油是指植物组织中的水蒸气蒸馏成分，常常具有植物特征性气味，通常含有分子量的萜烯及生物酚类，大多数精油是由几十种到几百种化合物组成的复杂混合物。精油在常温下易挥散，涂在纸片上短时挥发不留痕迹，有强烈的特殊香味，呈油状液体，具有较高的折光率，大多有光学活性。可溶于浓乙醇和多种有机溶剂，但几乎不溶于水。精油的化学成分包括含氮含硫化合物:如橙花油中的邻氨基甲酸甲酯，姜油中的二甲基硫醚;芳香族化合物:如莳萝醛、香兰素、肉桂醛、紫苏醛、丁香酚等;脂肪族直链化合物:如叶醛、芳香酮、肉豆寇酸;萜类化合物:主要为倍半萜类，如月桂醛、柠檬醛、石竹烯等。精油对昆虫具有引诱、杀卵、熏蒸、忌避和影响昆虫生长发育等作用。某些精油对昆虫具有神经毒性，如某些精油可抑制昆虫的乙酰胆碱酯酶，有的是章鱼胺的拮抗剂。
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与有机农药混配，其混配作用主要为：增效作用、溶剂作用和掩盖有机农药不良气味的作用。如黄樟油素是合成增效醚的起始物;肉豆寇醚+对氧磷对家蝇的药效提高10倍;柠檬、酸橙、宽皮桔中的精油+氯氰菊酯有较好的增效作用。植物精油对人畜无毒，无污染，不易产生抗药性，对植物或其产品无害且气味芬芳，又兼有杀菌作用，施用精油可起到防虫防霉的双重功效，正是人们所要求的无公害农药，特别是适合仓储害虫和卫生害虫的防治。如果精油与农药混配，或作为农药的增效剂和加香剂使用，从经济上考虑是完全可行的。一些精油的有效成分已弄清，且易于合成，个别已有了成熟的合成路线，这样能满足现代大规模生产的需要。
2.5其它植物性农药 青蒿素是从青篙 (黄花蒿)中分离出来的倍半萜类化合物，青蒿素及其类似物对菜粉蝶、小菜蛾幼虫具有拒食活性。茼蒿素是从蔬菜茼蒿中分离出来的活性化合物，茼蒿素及其类似物对小菜蛾、菜粉蝶和斜纹夜蛾幼虫具有较好的拒食、生长发育抑制和毒杀活性。能明显地降低菜粉蝶幼虫体壁、血淋巴、血淋巴蛋白质、血淋巴总糖原和幼虫糖原的含量，减少血细胞数量，抑制中肠酯酶的活性。除虫菊酯是除虫菊中分离出来的杀虫活性物质，天然成分具有光不稳定性。是一类有较长历史的植物性杀虫剂。番荔枝内酯是从番荔枝科植物中提取分离的一类杀虫活性物质，现已从26种番荔枝科植物中分离出220多种，其作用机理与鱼藤酮类似，通过对NADH一细胞色素c还原酶的专一抑制作用，抑制细胞的呼吸功能。黄杜鹃杀虫成分主要存在于花和嫩叶中，有木毒素、杜鹃素、斯巴拉斯酚、闹羊素(rhodojaponins)和木藜芦素(grayanotoxins)等。目前已分离出的黄杜鹃毒素有9种，分别是木藜芦素一I、II、III，闹羊花素一II、III、V、rhodomollein-I、III、kallmanol。生物碱是从药源植物中提取出的杀虫活性物质，如烟碱、苦参碱等。至1999年，我国生产苦参碱杀虫剂的农药厂有1l个，是植物性杀虫剂中生产厂家最多的品种。一些杀虫生物碱为杀虫剂的仿生合成提供先导化合物，如毒扁豆碱、烟碱等。研究杀虫生物碱对昆虫的作用方式和作用机制，为杀虫剂的开发提供了新颖的作用靶标。异丁基酰胺和藜芦碱作用于钠离子通道，与所有现用杀虫剂的作用位点都不一样。作用靶标的特异性使之倍受重视，该研究已进入结构优化阶段。苦皮藤(Celastrus angulata)又称南蛇藤、"菜虫药"等，属卫矛科(Celastraceae)南蛇藤属(Celastrus)，主要成分为倍半萜类化合物，目前已从苦皮藤中分离、鉴定了至少18种化合物，其中拒食成分1个(苦皮藤素I)，毒杀成分6个，麻醉成分11个(苦皮藤素IV为代表)。这些化合物都是只含C、H、O三元素的二氢沉香吠喃多元酯，属于双环倍半萜。苦皮藤杀虫活性成分为苦皮藤素I和苦皮藤素IV。
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3、微生物农药
微生物农药是能够用来杀虫、灭菌、除草以及调节植物生长等的微生物的活体及其代谢产物。包括农用抗生素和活体微生物农药，主要种类有昆虫病原细菌、昆虫病原真菌、昆虫病原病毒、昆虫病原原生动物、昆虫病原线虫、昆虫病原立克次体。限于篇幅，这里不作详细介绍。
4、生物农药的产业化发展与展望
4.1生物农药的发展正面临历史上的最好机遇 国家农药品种结构调整、农业产业结构调整为生物农药产业化发展提供了政策上的引导和实施上的有力支持;高毒农药的淘汰腾出了广阔的市场空间;人民生活水平的提高对生物农药的发展产生迫切要求;加入WTO后，出口农产品的残留限制更加严格，出口农药的产品结构将会相应调整;国内生态产业逐渐兴起;农业生产者对生物农药认识的不断提高;生物技术的发展及其在生物农药中的应用等等为生物农药的发展提供了历史上的最好机遇。另外，我国地大物博、资源丰富，有人力和资源优势，发展生物农药符合中国国情。
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4.2生物农药的产业化发展 中国是生物农药生产和使用大国。据统计，至1998年底我国正式生产生物农药品种达40多种，生产企业近200家，制剂产量近10万吨，使用面积约4亿亩次。苏云金芽孢杆菌(B.t.)制剂在我国已进入大规模工业化生产阶段，生产厂家达76家，产量已达2-3万吨/年;阿维菌素等抗生素生物农药和转基因植物(种子)农药的产业化发展迅速。在植物源农药的产业化方面，近年来也取得较大进展，如印楝在海南、广东、云南、四川等地，非洲山毛豆在广东雷州，鱼藤在广东丰顺，除虫菊在云南曲靖，黄杜鹃在安徽已经形成或即将形成产业化种植基地。药源植物的产业化种植为当地经济发展、社会进步、生态建设、绿化达标、水土保持等起到"一业起，多业兴"的良好作用。
4.3趋势展望 生物技术是20世纪90年代发展最快的一种技术，也将是21世纪的主导技术。生物源农药由于其广谱、高效、安全、环境相容性好等特点，必将成为21世纪农药发展的热点之一，生物农药在农药中所占比重将越来越大。未来20年内，是化学合成农药、生物农药和转基因农药相辅相促的时代。虽然化学合成农药在一定时期内仍将占主导地位，但随着人们环保意识的增强、国民素质的提高、法制法规的完善和现代高新技术在农业生产应用领域及农药开发研究领域的渗透、应用，生物农药开发和利用将得到高速发展，生物农药的推广和应用将会使新世纪的农业生产水平得到快速提高，从而适应和保证农业可持续发展和全人类可持续发展战略的全面实施。, 百拇医药