新杀菌剂唑菌酯杀菌谱筛选和作用机制初步研究

论文摘要

唑菌酯是我国具有自主知识产权的新型甲氧基丙烯酸酯类化合物,此类杀菌剂杀菌活性高、抗病谱广且与环境相容性好,作用机制独特,抑制线粒体复合物Ⅲ中电子的传递,是目前研究最热的一类杀菌剂之一。本文对唑菌酯进行了比较系统的研究,通过离体、盆栽、田间等试验,测定了该化合物对不同植物病原真菌的活性;通过形态观察、能量代谢系统、呼吸耗氧、线粒体呼吸链复合物活性测定等方法初步研究了唑菌酯的作用机制。主要研究结果如下:1.采用生长速率法和孢子萌发法测定唑菌酯的离体杀菌活性,证实了唑菌酯既能抑制菌丝生长又能抑制孢子萌发。唑菌酯对黄瓜灰霉病菌(Botrytis cinerea)、菜豆菌核病菌(Sclerotinia sclerotiorum)、水稻纹枯病菌(Rhizoctonia solani)、黄瓜炭疽病菌(Colletotrichum orbiculare)、黄瓜褐斑病菌(Corynespora cassiicola)菌丝生长有明显的抑制作用,EC50为29.57、38.92、10.89、8.667、6.986 mg/L。对黄瓜灰霉病菌(B.cinerea)、黄瓜褐斑病菌(C.cassiicola)、黄瓜炭疽病菌(C.orbiculare)和黄瓜黑星病菌(Cladosporium cucumerinum)孢子萌发抑制作用的EC50值分别为15.99、38.21、6.607和4.811 mg/L。2.采用盆栽试验法测定了唑菌酯对12种植物病原真菌的活体杀菌活性,证实了唑菌酯对半知菌亚门、鞭毛菌亚门、子囊菌亚门的9种供试病原菌的抑制率大于60%。250 mg/L下对供试黄瓜灰霉病菌(B.cinerea)、黄瓜黑星病菌(C.cucumerinum)、黄瓜霜霉病菌(Pseudoperonospora cubensis)、黄瓜炭疽病菌( C.orbiculare )、黄瓜褐斑病菌(C.cassiicola)、水稻纹枯病菌(R.solani)和黄瓜白粉病菌(Sphaerotheca fuliginea)的抑制率大于75%,与对照药剂嘧菌酯的抑制率相当。其中对黄瓜褐斑病菌(C.cassiicola)和黄瓜黑星病菌(C.cucumerinum)的抑制活性较高,其EC50值分别为6.453和4.106 mg/L。对菜豆菌核病菌(Sclerotinia sclerotiorum)和黄瓜立枯病菌(R. solani)的抑制率分别为63.48%和75.00%,低于对照药剂嘧菌酯的抑制率。对黄瓜枯萎病菌(Fusarium oxysporum)、辣椒疫霉病菌(Phytophthora capsici)、番茄晚疫病菌(Phytophthora infestans)基本没有抑菌活性。3.本研究明确了唑菌酯对黄瓜白粉病具有明显的保护作用和治疗作用,保护作用EC50为13.20 mg/L,治疗作用EC50为26.60 mg/L。田间试验结果表明,在黄瓜发病后施用20%唑菌酯悬浮剂,浓度为250 mg/L时防效较好,第三次施药后7天防效达74.07%,与对照药嘧菌酯的防效相当。4.本研究明确了唑菌酯对黄瓜霜霉病具有良好的保护作用和治疗作用,保护作用EC50为12.69 mg/L,治疗作用EC50为15.17 mg/L。田间试验结果表明,在黄瓜发病后施用20%唑菌酯悬浮剂,浓度为80 mg/L时防效较好,第三次施药后7天防效达82.78%,显著优于对照药嘧菌酯的防效。5.旁路氧化抑制剂水杨肟酸(SHAM)处理对唑菌酯抑制菌丝生长和孢子萌发的活性表现出协同增效作用,表明黄瓜灰霉病菌中旁路氧化途径影响唑菌酯的作用。存在旁路氧化抑制剂时,唑菌酯抑制菌丝生长和孢子萌发的EC50值范围分别为2.949～17.02 mg/L和0.4760～4.248 mg/L;不存在旁路氧化抑制剂时,唑菌酯抑制菌丝生长和孢子萌发的EC50值范围分别为25.96～69.92 mg/L和8.640～34.07 mg/L。6.对黄瓜灰霉病菌的菌丝耗氧率的测定,证明了唑菌酯对菌丝的耗氧率有明显的抑制作用,间接证明唑菌酯是呼吸抑制剂。唑菌酯对菌丝的耗氧率的抑制作用随浓度的增加而增强,各处理天数间差异不显著,最高抑制率为65.33%。7.通过测定牛心线粒体各复合物活性的变化,证实了唑菌酯是线粒体呼吸抑制剂,主要抑制复合物Ⅲ的活性。唑菌酯能抑制呼吸链活性的EC50值为0.9845 mg/L,因此唑菌酯作用于呼吸链,是线粒体呼吸抑制剂。对复合物Ⅲ的活性抑制作用最强烈,50 mg/L时抑制率接近80%,EC50值为4.109 mg/L。对复合物Ⅰ的活性有一定的抑制,50 mg/L时抑制率接近50%,EC50值为50.92 mg/L。对复合物Ⅱ和复合物Ⅳ的活性抑制作用不明显,50 mg/L时抑制率抑制率不到5%。根据上述结果可以看出唑菌酯具有良好的杀菌活性和独特的作用机制,对试验所得数据进行科学的分析和讨论,为唑菌酯的进一步推广应用提供科学依据,为该类化合物结构优化及其在绿色杀菌剂的研制过程中的应用提供参考。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 引言
• 1.1 Strobilurin 类杀菌剂研究开发历史和现状
• 1.2 Strobilurin 类杀菌剂主要品种简介
• 1.3 Strobilurin 类杀菌剂的杀菌活性
• 1.4 Strobilurin 类杀菌剂的作用机制
• 1.5 Strobilurin 类杀菌剂的抗性研究
• 1.6 Strobilurin 类杀菌剂的应用现状
• 1.7 唑菌酯的研究状况
• 1.8 本研究的内容和意义
• 2 材料与方法
• 2.1 材料
• 2.1.1 药品
• 2.1.2 试剂
• 2.1.3 仪器设备
• 2.1.4 供试病原菌
• 2.1.5 供试植物
• 2.1.6 培养基
• 2.2 唑菌酯抑菌活性测定
• 2.2.1 离体筛选
• 2.2.2 活体筛选
• 2.2.3 唑菌酯对黄瓜白粉病作用
• 2.2.4 唑菌酯对黄瓜霜霉病作用
• 2.3 唑菌酯作用机制试验
• 2.3.1 唑菌酯对黄瓜灰霉病菌的作用方式
• 2.3.2 唑菌酯对牛心线粒体电子传递链的影响
• 3 结果与分析
• 3.1 唑菌酯抑菌活性测定
• 3.1.1 唑菌酯对病原菌离体试验结果
• 3.1.2 唑菌酯对病原菌的活体筛选结果
• 3.1.3 唑菌酯对黄瓜白粉病作用试验
• 3.1.4 唑菌酯对黄瓜霜霉病作用
• 3.2 唑菌酯作用机制研究
• 3.2.1 唑菌酯对黄瓜灰霉病菌作用方式试验结果
• 3.2.2 唑菌酯对线粒体电子传递链的影响
• 4 讨论
• 4.1 唑菌酯抑菌活性测定
• 4.1.1 唑菌酯杀菌活性筛选方法的探讨
• 4.1.2 唑菌酯杀菌活性离体筛选的结果
• 4.1.3 唑菌酯杀菌活性活体筛选的结果
• 4.1.4 唑菌酯对黄瓜白粉病和黄瓜霜霉病的田间药效试验
• 4.2 唑菌酯作用机制研究
• 4.2.1 唑菌酯对黄瓜灰霉病菌作用方式的初步研究
• 4.2.2 唑菌酯对线粒体呼吸链的影响
• 4.3 唑菌酯杀菌活性研究中值得注意的问题
• 5 结论
• 5.1 唑菌酯抑菌活性测定结论
• 5.2 唑菌酯作用机制试验结果
• 致谢
• 参考文献
• 附录
• 攻读硕士期间发表的学术论文