摘自：《农药科学与管理》2025 (08)
作者：张志龙；王明明；高俊平；等
草地贪夜蛾（Spodoptera frugiperda）是一种原产于美洲热带和亚热带地区的杂食性害虫，其具有繁殖、适应和迁徙能力强等特点。其幼虫可取食禾本科、菊科、豆科、苋菜科为主的76科353种植物。2017年被国际农业和生物科学中心CABI列为世界十大植物害虫之一。2019年1月13日该虫从缅甸入境我国云南省，短短8个月，迅速漫延我国25个省份的1 485个县（市、区），发生面积104万hm2，防治面积157万hm，对粮食生产安全和生态安全产生重大威胁。目前草地贪夜蛾的防治主要采取化学防治和生物防治两种策略，尽管化学防治可以迅速压低草地贪夜蛾虫口密度，但对环境和生态系统极易造成不良后果，而生物防治不但可以有效防治害虫，而且不伤天敌、对环境友好、对人畜无害、具有十分广阔的应用前景。例如，美国、巴西和阿根廷等美洲国家主要通过转基因作物和夜蛾黑卵蜂防控草地贪夜蛾，欧洲主要是通过生物农药以及本土寄生蜂配合性诱剂来防治草地贪夜蛾，印度通过间作和低外部投入形成的综合虫害管理系统防治草地贪夜蛾，这些方法均发挥了显著效果。
本文通过inco Pat科技创新情报平台进行数据分析，采用关键词及分类号（草地贪夜蛾、秋行军虫、秋黏虫、草地夜蛾、伪黏虫、A01N、A01P、C12N、C12R）对2015年1月1日至2024年12月31日之间已公开的中国专利数据进行检索，统计了病原微生物、RNA干扰、植物源农药、天敌昆虫、引诱剂等方面的专利信息。通过全面分析生物防治草地贪夜蛾的中国专利申请趋势、申请人排名和专利技术分析，为生物防治草地贪夜蛾提供专利信息支撑。
1、中国专利申请趋势
中国专利是指在中国境内由国家知识产权局授予的专利权，包括发明专利、实用新型专利和外观设计专利3种类型，申请年份是指当年的1月1日至12月31日，（图1）生物防治草地贪夜蛾的专利数量不多，发展也比较晚。2019年之前每年的申请专利数量<5件，2019年之后出现数量显著增长，可能是因为草地贪夜蛾从该时间点入侵中国，并迅速传播，对我国粮食安全造成了重大威胁，政府部门、高校、科研单位和企业等对此反应迅速，开始研究并开展防治措施。直到2024年，每年的专利申请数量未能突破60件，这些专利91.99%为发明专利（CN1开头），实用新型和外观设计专利占8.01%，表明了中国在生物防治草地贪夜蛾方面存在深厚的科技底蕴和巨大潜力。
图1 生物防治草地贪夜蛾专利申请趋势
2、主要申请人的申请量趋势
中国专利的申请人有国内的也有国外的。国内申请人主要以研究所和高校为主，其中中国农业科学院植物保护研究所是生物防治草地贪夜蛾领域申请量最多的申请人，从2010年至今累计申请了24件。排名第二的是安徽省农业科学院植物保护与农产品质量安全研究所，申请量为8件。其余申请人均为6件。国外申请人申请中国专利的占比仅为0.83%，研究方向主要是生物农药，申请人多是外国企业，例如先正达集团等，（图2）。
图2 主要申请人的申请量排名
国内主要申请人的重点研究方向：
3、生物防治草地贪夜蛾专利技术分析
通过国内主要申请人生物防治草地贪夜蛾的研究方向分析，可以看出，我国在草地贪夜蛾生物防治方面主要研究方向集中在以下3个方面：1、病原微生物防治；2、引诱剂；3、RNA干扰。
（1）病原微生物防治
虫生真菌是一类能寄生在昆虫体内、引起昆虫发病死亡最大的昆虫病原微生物群体。共生细菌通过代谢产物抑制、免疫调节、基因改造及生态协同等机制防治害虫。草地贪夜蛾的主要病原微生物包括芽孢杆菌科（10种）、杆状病毒科（7种）、白僵菌、绿僵菌、线虫（15种）等。我国申请人主要对苏云金芽孢杆菌、白僵菌、绿僵菌等进行了相关研究，也有对短稳杆菌与杀虫剂结合，白僵菌与寄生蜂联合来提高杀虫效果的研究。
苏云金芽孢杆菌属于芽孢杆菌科的细菌，其杀虫种类以鳞翅目为主，部分菌株可以扩展至双翅目、鞘翅目及线虫，其伴孢晶体被昆虫取食后会产生多种毒素和酶，破坏昆虫肠道和生长发育，从而引起绝食和致畸而死亡。白僵菌属于虫草菌科的真菌，其在昆虫体内可以大量繁殖，不断产生白僵素和草酸钙结晶，使昆虫体液机能发生变化，打乱新陈代谢以致虫死亡。金龟子绿僵菌对草地贪夜蛾卵和幼虫的致病率均为100%。莱氏绿僵菌也是侵染草地贪夜蛾的重要真菌，患病幼虫体表起初会被白色菌丝覆盖，后出现绿色粉末状分生孢子，其与病毒在宿主体内共存时，可表现出拮抗效应或相加作用，在生物防治害虫领域具有较广阔的研究前景。
（2）引诱剂
性诱剂与食诱剂在绿色防控中科学使用方法、对害虫诱杀及农药减量使用等方面具有显著效果，其中性引诱剂是模仿害虫自身分泌的信息素来干扰害虫正常繁殖，食诱剂通过模仿害虫的食物气味来吸引并集中害虫，从而分别达到控制害虫的目的，均属于生物防治。草地贪夜蛾性信息素的主要活性成分为Z9-14:OAc、Z9-12:OAc、Z11-16:OAc、Z7-12:OA等4种组分，通过与其他活性物质组合，可大大提高害虫引诱效果，破坏交配行为。由于植食性昆虫的嗅觉灵敏度远大于视觉，且每种害虫都有特定的取食范围和偏好，这为食诱剂的发展提供了前提条件，食诱剂是通过将不同活性组分的组合，筛选出引诱效果强、稳定性好、持效期长，对环境友好的诱剂，其与非化学防治措施合理高效地配套使用，是绿色防控的重要手段。
（3）RNA干扰技术
RNA干扰（RNAi）是一种由双链RNA分子引起的特异性转录后基因沉默的现象，是研究生物的基因功能的有力工具，同时在害虫防治领域也具有极大潜力。RNAi作为新型的害虫防控技术比传统方法具有更强的特异性、广谱性、高效性、系统性、环境安全性等特点和优势。目前，内源性RNAi虽然具有遗传性的优点，但是很多昆虫还没有建立成功的转基因体系，所以外源性RNAi是研究的重点。影响外源ds RNA进入虫体到发挥RNAi作用的关键环节包括ds RNA的稳定性、ds RNA在细胞内的吸收、转运和逃逸以及ds RNA被核心酶系统加工为si RNA的效率。保持ds RNA在进入细胞前的完整性以及抑制昆虫中肠特异性的ds RNases表达，可以提高ds RNA的稳定性。外源ds RNA主要通过跨膜通道蛋白SID介导的吸收和细胞内吞作用进入细胞，并快速进入早期内体，接着转运进晚期内体，最后被溶酶体降解，因此克服ds RNA在早期内体和晚期内体中的逃逸障碍，可以提高RNA干扰的效率。从内体成功逃逸的ds RNA被RNAi核心酶系统加工为si RNA的效率，是决定RNAi的第3个关键环节。通过进一步研究RNAi核心酶基因及鉴定参与昆虫si RNA途径关键因子，可以更加深入地阐释不同昆虫RNAi效率的差异机制，从而实现RNAi技术在害虫防控中的高效应用。国内申请人的研究方向也是通过筛选基因序列合成相关的ds RNA，然后将其导入昆虫体内或细胞中进行防治草地贪夜蛾的研究。
来源: 农药科学与管理-CNKI
