[发明专利]壳聚糖纳米粒、防治甜菜夜蛾的生物农药制剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于农用杀虫剂技术领域，具体涉及一种生物农药制剂及其制备方法，特别一种壳聚糖纳米粒、含有双链核糖核酸的防治甜菜夜蛾的生物农药制剂及其制备方法。

技术背景

甜菜夜蛾(Spodoptera exigua(Hubner))，又名白菜褐夜蛾，玉米叶夜蛾，属鳞翅目夜蛾科，是一种世界性的多食性、暴食性害虫。甜菜夜蛾除为害粮食作物外，还危害蔬菜、棉、麻、烟草、苜蓿及多种杂草，寄主植物达170种。其中危害最严重的有甘蓝、甜菜、白菜、大葱、苋菜、芹菜、花椰菜等。目前，我国20余个省、市、自治区都有甜菜夜蛾的发生危害。甜菜夜蛾在我国华北地区的危害期为7-9月的高温季节，一般可造成作物减产15%左右，严重者可减产40%，更有甚者达80%以上。1999年甜菜夜蛾在我国黄淮部分地区大面积发生，仅山东省发生面积就达100万hm2以上，造成直接经济损失70多亿人民币。

近年来，防治甜菜夜蛾的措施主要包括：加强预测，为大面积适时防治提供依据；农业防治，清洁田园，破坏甜菜夜蛾生存环境；诱杀成虫，干扰或者减少甜菜夜蛾成熟雄虫与雌虫完成交配，压低下一代害虫虫口密度，可达到减轻其发生危害的目标；生物防治，大力推广应用生物制剂，如性诱剂和甜菜夜蛾核型多角体病毒；保护和利用天敌，充分发挥田间自然生态的控制作用，如白僵菌、绿僵菌、姬蜂等；药剂防治，田间喷施茚虫威、甲氧虫酰肼、拟除虫菊酯类药物可防治甜菜夜蛾病情的蔓延。目前对甜菜夜蛾的防治主要以化学药物控制为主，但是连续喷施化学药物致使抗性问题越来越突出，同时化学药物的残留问题不仅影响环境，并且引发严重食品安全问题。所以，研究高效、绿色、环保、可持续发展农药制剂已是农业生产中非常重要的研究课题。

RNA干扰(RNA interference，RNAi)是指外源或者内源的双链RNA特异性地引起基因沉默的现象，目前被广泛用于鳞翅目害虫基因功能研究。如：Z.-X.Yang等用微注射的方法导入cadherin基因的dsRNA,导致该虫的死亡率和性别比率增加，并且幼虫期出现滞育现象。通过饲喂的方法，导入甜菜夜蛾细胞色素P450（CYP6BG1）基因的dsRNA，致使该虫对除虫菊脂类农药的抗性降低。此外，通过将虫体浸泡在dsRNA溶液中引发基因沉默也是实验室常用的有效手段。RNA干扰技术在鳞翅目害虫防治方面取得的突破性进展为甜菜夜蛾的防治奠定了理论基础，提供了一种新的甜菜夜蛾防治策略，开辟了作物保护新局面。

虽然基因沉默技术开启了甜菜夜蛾防治的新篇章，该技术手段对甜菜夜蛾的杀灭作用已被证明，但是目前大量的尝试仅限于实验室范围，还未实现实际操作应用，基于RNAi的生物农药制剂还未见报道。限制该技术广泛应用的因素主要是：（一）没有开发出能增强dsRNA有效成分稳定性、维持其杀虫效果、适合规模化应用的成熟稳定的先进农药制剂；（二）没有探究出简单便捷、具可操作性的规模化生产工艺。

先进农药制剂的标志是高效、环境友好和控释。高效取决于有效成分本身和它在剂型中的微粒尺寸，尺寸越小，表面积越大，效率就越高。水基化农药制剂如水剂、乳化剂、水乳剂、悬浮剂、悬乳剂等被认为是环境友好剂型，其农药的微粒尺寸由纳米到微米依次增大，但都不具有控释作用。为了减小农药的尺寸和实现缓释，文献报到将农药制成纳米晶粒，或者在纳米粒外部用合成高分子涂敷，或将液体农药包括成微胶囊，以及用多入口旋涡混合器将联苯菊酯制成纳米颗粒，用海藻酸钠和壳聚糖通过层层组装将吡虫啉包裹等，但这些方法烦琐，并不简单，不易进行大规模生产。