本书是第一本对光活化农药进行深入探讨的专著,对近年来光活化农药的研究进行了全面总结。内容包括光活化农药的相关基础、发展历史,光敏毒素的结构和来源,光活化农药的作用机理和活性,有害生物对光活化农药的抗性,光活化农药的应用及研究方法等,重点介绍了光敏毒素的结构、来源,光活化农药的作用机理及活性。
本书可供农药、植保、生物、生态等领域的工程技技术人员、科研人员和管理员参考,也可作为光化学、生物学、植物学、药学等专业学生的辅助教材。 |
农药是现代农业不可缺少的重要生产资料。世界面临的环境问题促使人们发展环境和谐型农药。光活化农药巧妙利用无所不在的自然因子——光和氧成倍提高药效,同时促进自身的降解、避免残留,其明显的环保优势引起了全世界的广泛关注。我们在赵善欢院士的指导下,从1989年开始光活化农药的研究,取得了明显的进展。随着相关研究工作的积累,4年前我们专门为研究生开设了光活化农药课程,经过对研究进行总结,也由于教学的需要,使我们萌生了编写此书的想法。
农药由不稳定的天然产品(鱼藤酮、除虫菊素等)到稳定的化学合成农药(DDT、666等),发展到今天与环境和谐的光活化农药(α三联噻吩等),昭示了农药的发展方向。我国加入世界贸易组织(WTO)后,发达国家以大幅度提高农药残留限量标准的方式形成了新的贸易“技术壁垒”;人们生活由温饱型向小康型过渡,对农产品安全提出了更高的要求,这些都促使国家实施食品安全工程,禁用高毒高残留农药,光活化农药就是在这样的时代需求下呼唤出来的。近年来,光活化农药被越来越多的人接受、欣赏,越来越多的人走进这一领域。光活化农药正走向生产应用,显示出广阔的发展前景。
作者于2001年曾出版《杀虫植物与植物性杀虫剂》,该书第一章简要介绍了植物源光活化杀虫毒素,本书是对光活化农药的系统著述。光活化农药涉及多个学科,本书有机融合了光学、光生物学、光化学、昆虫学和农药学等相关学科的知识,其中光生物学部分主要参考Smith K.C.编的《The Science of Photobiology》(second edition,Plenum Press, 1989)和《光生物学》(史密斯K.C.编,沈恂等译,科学出版社, 1984)。本书是我国第一本介绍光活化农药的专著,简单回顾了光活化农药的发展历史,介绍了光活化农药的由来和性质,光活化农药的理论意义及研究方法,光活化农药的结构类型、生物活性、作用机理,从昆虫的行为、体征和生理三方面介绍了昆虫对光活化农药的防御机制,以光活化农药对非靶标生物和环境的安全性展望了光活化农药的应用前景。
本书的读者对象为从事植物保护研究和推广的人员,新农药创制工作者,农林和化工院校相关专业师生,以及昆虫学、农药学、光生物学、环境保护学和生态学的相关研究和管理工作者。
本书得以编写和正式出版,特别感谢在近20年研究中下述项目的资助:国家自然科学基金——青藏高原杀虫植物资源调查、活性筛选与有效成分研究(编号:39300087);国家自然科学基金——聚乙炔类杀虫剂的人工合成与毒理学研究(编号:39320005);国家自然科学基金——光敏化合物防治农业害虫的毒理学研究(编号:39870437);广东省自然科学基金重点项目——氨基甲酸多炔苯基酯类光活化杀虫剂的研究(编号:036837);科技部农业科技成果转化项目——噻吩类光活化杀虫剂的中间试验与区域试验(编号:03EFN214400190);广东省自然科学基金——植物光活化杀虫剂的资源调查、毒理与应用研究(编号:960429);高等学校博士学科点专项科研基金——万寿菊甲醇抽提物活性成分的分离、鉴定及活性跟踪测定(编号:970501);广东省“千百十”人才培养基金——植物光活化杀虫剂的毒理药效影响因子研究(1997—1998);中华农业科教基金人才基金资助项目——光敏化合物防治重要农业害虫的毒理学研究(9803B06);教育部高等学校骨干教师资助计划——植物源光活化农药的毒理研究(2000—2002)等。
很多同事和学生在博士后工作期间或攻读研究生学位期间参与了这一工作,丰富了本书的内容,他们是乐海洋、万树青、王新国、蒋志胜、侯学文、胡林、田永清、吴仁海、王玉健、任永霞、宋德寿、廖绍裕、欧阳勇等。
中国科学院华南植物园魏孝义研究员、中国农业大学高希武教授、浙江大学朱国念教授、华中农业大学王沫教授、东北农业大学向文胜教授、河北省农业科学院植物保护研究所潘文亮研究员等对研究工作和书稿撰写给予了深切关心和大力支持。
在此感谢国家科学技术学术著作出版基金给予该书出版的基金支持。
光活化农药涉及的学科广泛,我们的学术水平和知识结构有限,欢迎读者指正本书的不足,以促进光活化农药的发展。
徐汉虹2008年1月 |
第1章光活化农药的相关基础1
11光对农药的影响1
12光化学反应2
13光活化农药的光生物学基础4
131光和活性氧对细胞的效应4
132昼夜节律和生物光感受13
133生物发光14
134自然界的光敏疾病和光敏现象15
135生物系统的光氧化16
136光对人体的效应21
参考文献27
第2章光活化农药的发展简史30
21农药发展简史30
211天然农药时代30
212无机农药时代31
213有机农药时代31
22由不稳定到稳定——农药的合成思路32
23稳定导致的残留——合成农药的缺陷34
24光活化农药发展简史35
25光活化农药出现的历史必然性及其意义37
251光活化农药顺应了农药的发展趋势37
252光活化农药的意义38
参考文献40
第3章光敏毒素的结构和来源42
31天然源光敏毒素42
311植物源光敏毒素42
312微生物源光敏毒素58
313低等生物中的光敏毒素58
32合成的光敏毒素60
321仿生合成的光敏毒素60
322染料类光敏毒素67
参考文献67
第4章光活化农药的作用机理和生物活性72
41光活化农药的作用机理72
411基态与激发态72
412单线态与三线态73
413光敏化合物的光化学基本过程73
414光活化农药的毒杀机理75
415光活化农药的多重作用机制76
42光活化农药对有害生物生理生化的影响82
421中毒症状82
422对昆虫生理的影响83
43光敏毒素的生物活性97
431多炔类和噻吩类的活性97
432呋喃香豆素类的活性123
433扩展醌类的活性124
434生物碱的活性125
435吨染料的活性126
参考文献127
第5章昆虫对光敏毒素的抗性133
51行为抗性133
52体征抗性134
53生理抗性135
531抗氧化剂135
532代谢和排泄137
参考文献139
第6章光活化农药的应用141
61光活化农药的应用概况和田间应用的困难141
62使光活化农药应用于田间的新剂型142
63光活化农药的安全性145
631光活化农药对非靶标生物的安全性145
632光活化农药对环境的安全性148
64光活化农药的应用前景148
参考文献149
第7章 光活化农药的研究方法151
71光活化农药的生物活性测定151
711 杀虫活性测定151
712除草、杀菌活性测定152
713细胞毒杀活性测定153
72植物源光敏毒素的提取分离方法154
721硅胶柱色谱法154
722凝胶柱色谱法156
723硅胶薄层制备法156
73活性氧的测定156
731化学发光法156
732紫外可见分光光度法158
733荧光分析法159
734电子自旋共振法160
参考文献161 |
| 本书可供农药、植保、生物、生态等领域的工程技技术人员、科研人员和管理员参考,也可作为光化学、生物学、植物学、药学等专业学生的辅助教材。 | |