雷帕霉素对4种植物病原真菌的抑菌活性

采用菌丝生长速率法,测定了雷帕霉素对番茄灰霉病菌、油菜菌核病菌、水稻纹枯病菌和棉花枯萎病菌的抑菌活性,比较了嘧菌酯、丙烷脒及雷帕霉素对番茄灰霉病菌的抑菌效果,并通过电子显微镜观察了雷帕霉素对番茄灰霉病菌菌丝生长的影响。结果表明:雷帕霉素对供试4种植物病原真菌菌丝均表现出了极强的抑制活性,其中对油菜菌核病菌的抑制作用最强,EC50值为2.23×10-4μg/mL,对番茄灰霉病菌、水稻纹枯病菌和棉花枯萎病菌的EC50值分别为1.32×10-3、4.05×10-3及3.82×10-3μg/mL;雷帕霉素对番茄灰霉病菌菌丝的抑制活性显著高于嘧菌酯(EC50值为3.24μg/mL)和丙烷脒(EC50值为3.81μg/mL)。电镜观察发现,经雷帕霉素处理后,番茄灰霉病菌菌丝表现出提前衰老等症状。研究结果可为深入探讨雷帕霉素对植物病原真菌的作用机制奠定基础。     

香豆素肟酯衍生物的合成及抑菌活性

为发现具有高抑菌活性的肟酯类化合物, 结合本课题组前期研究, 设计并合成了18个新型香豆素肟酯衍生物, 并对抑菌活性及构效关系进行了研究。离体生物活性测定结果表明, 目标化合物在50 μg/mL下对番茄灰霉病菌、苹果树腐烂病菌和水稻纹枯病菌均表现出一定的抑制活性, 其中化合物 4n 对番茄灰霉病菌和水稻纹枯病菌的EC₅₀值分别为4.44 μg/mL和3.65 μg/mL，表现出比香豆素和肟菌酯更优或相似的活性。     

含肟酯的吡唑衍生物的合成及其抑菌活性

为发现高抑菌活性的先导化合物, 结合本课题组前期研究, 设计并合成了17个新型含肟酯的吡唑衍生物, 结构经 1H NMR、13C NMR及高分辨质谱分析确证, 化合物 7q 的结构经单晶衍射确证。抑菌活性测定结果表明, 目标化合物在50 μg/mL下对苹果树腐烂病菌Valsa mali、油菜菌核病菌Sclerotinia sclerotiorum、番茄灰霉病菌Botrytis cinerea和小麦全蚀病菌Gaeumannomyces graminis均表现出一定的抑制活性, 其中化合物 7q 对番茄灰霉病菌的抑制活性较好, EC₅₀值为7.04 μg/mL, 优于先导化合物 L1 和肟菌酯。     

5-甲基异噁唑-4-甲酸肟酯衍生物的合成及抑菌活性

异噁唑是具有较好活性的五元杂环,本文设计并合成了15个5-甲基异噁唑-4-甲酸肟酯类新化合物,利用核磁氢谱、核磁碳谱和高分辨质谱对其结构进行确证,并测试了其对番茄灰霉病菌Botrytis cinerea、水稻纹枯病菌Rhizoctonia solani、苹果树腐烂病菌Valsa mali和小麦全蚀病菌Gaeumannomyces graminis的离体抑菌活性。结果表明,在50μg/mL下,目标化合物对供试病原菌均有一定的抑菌活性,其中化合物5g对番茄灰霉病菌的抑制活性优于先导化合物L1和肟菌酯,EC₅₀值为1.95μg/mL。     

两种新型琥珀酸脱氢酶抑制剂的抑菌活性比较

采用菌丝生长速率法、孢子萌发法和幼苗法比较了吡唑萘菌胺和氟吡菌酰胺对23种病原菌的毒力。结果表明,吡唑萘菌胺对黄瓜褐斑病菌、黄瓜炭疽病菌、辣椒炭疽病菌、番茄早疫病菌、苹果斑点病菌、辣椒疫霉病菌、马铃薯晚疫病菌、番茄灰霉病菌、番茄菌核病菌、水稻稻瘟病菌和苹果轮纹病菌菌丝生长均有较高的抑制活性,其EC50值为0.10~9.52μg/mL,EC90值为1.87~62.23μg/mL。吡唑萘菌胺对花生白绢病菌、苹果腐烂病菌、棉花黄萎病菌、棉花立枯病菌和镰刀菌属病原菌的抑制活性均高于氟吡菌酰胺,而氟吡菌酰胺却对黄瓜褐斑病菌、番茄早疫病菌、苹果斑点病菌、番茄灰霉病菌、番茄菌核病菌和苹果褐斑病菌具有较高的抑制活性,其EC50值为0.39~3.98μg/mL,与吡唑萘菌胺相当。吡唑萘菌胺对玉米丝黑穗、花生冠腐病菌和番茄灰霉病菌的孢子有较高的毒力,其EC50值分别为0.002 9、0.07和1.38μg/mL。氟吡菌酰胺仅对花生冠腐病菌、番茄灰霉病菌的孢子有较高的活性,且它与吡唑萘菌胺活性相当。吡唑萘菌胺和氟吡菌酰胺对黄瓜白粉病菌均有较高的毒力,EC50值分别为0.04、0.05μg/mL。因此,吡唑萘菌胺比氟吡菌酰胺更加广谱,且抑菌活性相当或更高。     

基于分子对接的新型复合物III抑制剂的虚拟筛选

为了发现更卓越的复合物III抑制剂，采用多级递进式筛选法，从Specs数据库中筛选出14个化合物，采用菌丝生长速率法进行了离体抑菌活性测定。结果表明:14个化合物在50 μg/mL下对油菜菌核病菌、立枯丝核菌、番茄晚疫病菌、棉花枯萎病菌和番茄灰霉病菌均有一定的抑制效果，其中化合物 9 对5种病原菌的EC₅₀值分别为8.42、74.89、80.64、96.17和32.94 μg/mL，总体活性优于嘧菌酯。为了揭示其内在作用机制，采用分子对接和分子动力学模拟进行了研究，结果发现:化合物 9 和嘧菌酯在活性位点有相似的结合构象，并均与氨基酸残基Glu (C271) 生成了氢键。化合物 9 的发现对新型复合物III抑制剂的开发提供了重要的理论基础和实验依据。     

氯康唑类似物的合成及抑菌活性

为了发现更多抑菌活性优于抗菌药物盐酸氯康唑的化合物,在盐酸氯康唑的结构基础上,设计、合成了其类似物,并进行了抑菌活性测定。以芝麻酚为原料,经过酰化、1,2,4-三氮唑基团的引入以及醚化3步反应,合成了19个新型氯康唑类似物4a~4s。所有目标化合物的结构均经过1H NMR、13C NMR和ESI-MS等确认。采用抑制菌丝生长速率法测定了目标化合物对水稻稻瘟病菌、番茄早疫病菌、马铃薯干腐病菌、玉米弯孢病菌、烟草赤星病菌、小麦赤霉病菌和棉花枯萎病菌7种植物源病原真菌的抑制活性,并进一步测定了部分化合物的EC50值。结果显示,在50 μg/mL时,大多数目标化合物对供试菌株表现出不同程度的抑制作用。其中,化合物4d和4m对番茄早疫病菌的EC50值分别为6.28和4.61 μg/mL,4m对烟草赤星病菌的EC50值3.58 μg/mL,与对照药剂腈菌唑（对番茄早疫病菌和烟草赤星病菌的EC50值分别为1.63和1.05 μg/mL）在同一数量级,具有开发为新型抗菌药物的潜能。     

蛇床子素对植物病原真菌抑制机制的初步研究

天然化合物蛇床子素(osthol)对草坪纹枯病菌Rhizoctonia solani、芒果炭疽病菌Colletotrichum musae、苹果叶枯病菌Rhizoctonia solani、辣椒疫霉病菌Phytophora capsici、辣椒炭疽(红)病菌Collectotrum gloesporioides、番茄灰霉病菌Botrytis cinerea Pers、油菜菌核病菌Sclerotinia sclerotiorum、小麦赤霉病菌Fusarium graminearum、苹果轮纹病菌Macrophoma kawatsukai、水稻稻瘟病菌Pyricularia grisea、西瓜枯萎病菌Fusarium oxysporum f.sp.niveum、棉花枯萎病菌Fusarium oxysporum f.sp.vasinfectum、棉花黄萎病菌Verticillium dahliae等有不同的抑制活性,对大多数病菌其抑制中浓度(EC50值)在21.15~61.62 μg/mL之间。以小麦赤霉病菌为研究对象,结果表明50 μg/mL蛇床子素对其孢子萌发有显著的抑制作用;100 μg/mL蛇床子素处理24 h后,菌丝大量断裂,可溶性蛋白含量增加,菌体葡萄糖含量呈"V"型变化,几丁质水解酶活性和几丁糖含量均高于对照。     

3-二氟甲基-1-甲基吡唑-4-羧酸肟酯衍生物的合成及抑菌活性

为发现具有高抑菌活性的先导化合物,结合本课题组前期研究,设计并合成了18个新型3-二氟甲基-1-甲基吡唑-4-羧酸肟酯衍生物,其结构均经核磁共振氢谱、碳谱及高分辨质谱分析确证,化合物 9g 的单晶衍射结果证明肟酯的构型为E式。离体生物活性测定结果表明,目标化合物在50 μg/mL下对番茄灰霉病菌 Botrytis cinerea、苹果树腐烂病菌Valsa mali 和小麦全蚀病菌Gaeumannomyces graminis均表现出一定的抑制活性,其中化合物 9d 对苹果树腐烂病菌、 9r 对小麦全蚀病菌的EC₅₀值分别为0.89 μg/mL和3.34 μg/mL,表现出比先导化合物 L1 (E-2-氯-6-氟苯甲醛-O-(1-甲基-3-苯基-1H-吡唑-5-羰基)肟)和肟菌酯更优或相似的抑菌活性。     

Cylindrocarpon olidum W1菌株代谢物中壳二孢氯素及其类似物的分离及抑菌活性

采用硅胶柱层析及高效液相色谱等技术从冬青卫矛内生真菌Cylindrocarpon olidum W1次生代谢物中分离鉴定出8个抑菌活性化合物W1-1~W1-8。经核磁共振氢谱和碳谱、高分辨质谱等技术,并结合相关文献确认其为壳二孢氯素及其类似物,分别为Ilicicolin A（W1-1）、5-Chlorocolletorin B（W1-2）、Ilicicolin B（W1-3）、Deacetylchloronectrin（W1-4）、Ilicicolin C（W1-5）、壳二孢氯素（W1-6）、Cylindrol A4（W1-7）和Cylindrol B（W1-8）。抑菌活性测定结果表明:壳二孢氯素及其类似物对烟草青枯病菌有较强的抑制作用,上述化合物的最小抑制浓度分别为6.25、3.13、>100、3.13、6.25、12.5、25和25 μg/mL;化合物W1-2、W1-4和W1-5对番茄灰霉病菌和油菜菌核病菌菌丝生长亦有较强的抑制作用,其中对番茄灰霉病菌的抑制中浓度（IC50）分别为36.45、21.60和26.69 μg/mL,对油菜菌核病菌的抑制中浓度分别为20.21、16.79和12.11 μg/mL。     

山东省不同地区蔬菜菌核病菌对四霉素的敏感性

采用菌丝生长速率法测定了四霉素对采自山东省不同地区不同蔬菜作物的151株菌核病菌的毒力作用,同时比较了其对蔬菜菌核病菌不同生育阶段的抑制活性,并通过离体叶片法评价了四霉素对蔬菜菌核病的防治效果。结果表明:菌核病菌对四霉素比较敏感,敏感性频率呈单峰正态分布,151株病菌菌丝生长的平均EC₅₀值为 (0.29 ± 0.01) μg/mL,该值可作为蔬菜菌核病菌对四霉素的敏感基线。此外,经四霉素处理后,该病菌的菌核数量以及干重明显降低,菌核明显变小;2 μg/mL的处理对菌核萌发的抑制率达到100.00%。 离体黄瓜叶片接种试验表明,四霉素对菌核病具有较好的保护和治疗效果,且保护作用较为显著。在质量浓度为20 μg/mL时,四霉素对该病的防效显著高于对照药剂多菌灵和异菌脲。因此,四霉素具有防治蔬菜菌核病的潜在价值,可进一步通过田间试验验证其应用效果。     

野艾蒿中双四氢呋喃类木脂素的提取分离及其抑菌活性

为筛选新型植物源杀菌剂，对野艾蒿Artemisia lavandulaefolia DC. 地上组织中的化学成分进行了研究。采用甲醇提取、液-液萃取、柱层析及半制备高效液相色谱等技术从乙酸乙酯浸膏中分离得到6个化合物；利用质谱及核磁共振等波谱技术确定这6个化合物分别是epiashchantin ( 1 )、ashantin ( 2 )、sesartemin ( 3 )、epimagnolin A ( 4 )、epiyangambin ( 5 ) 和diayangambin ( 6 )，均属于双四氢呋喃类木脂素。采用菌丝生长速率法测定了其抑菌活性，结果表明:化合物 1 和 3 对番茄早疫病菌Alternaria solani的菌丝生长表现出明显抑制作用，EC₅₀值分别为14.3和11.0 μg/mL；化合物 3 、 5 和 6 对玉米纹枯病菌Rhizoctonia solani的菌丝生长也表现出抑制作用，EC₅₀值分别为17.4、42.6和54.3 μg/mL。     

N-取代苯基-4-(1-甲基-1H-吡唑-5-基)噻吩-2-甲酰胺的合成、杀菌活性及分子对接

为了寻找结构新颖的琥珀酸脱氢酶 (SDH) 类衍生物，在前期发现吡唑联苯甲酰胺基础上，采用骨架跃迁的策略，设计并合成了18个N-取代苯基-4-(1-甲基-1H-吡唑-5-基) 噻吩-2-甲酰胺类衍生物 ( 3a~3n ， 4a ~ 4d )，其中17个为新化合物。通过 1H NMR、13C NMR 和高分辨质谱 (HRMS) 确证了化合物的结构。离体杀菌活性测试结果表明:部分化合物对小麦赤霉病菌Fusarium graminearum、马铃薯早疫病菌Alternaria solani和草莓灰霉病菌 Botrytis cinerea 显示出较好的杀菌活性，其中化合物 3k 和 4d 对小麦赤霉病菌的EC₅₀值分别为18.5和14.3 mg/L，化合物 4d 对马铃薯早疫病菌的EC₅₀值为15.7 mg/L，活性略高于对照药剂噻呋酰胺 (EC₅₀值27.8 mg/L)，化合物 3k 和 3m 对草莓灰霉病菌的EC₅₀值分别为15.3和 9.9 mg/L，与噻呋酰胺活性 (EC₅₀值10.4 mg/L) 相当。分子对接研究结果显示:具有较高活性的化合物N-(4-氟苯基乙基)-4-(1-甲基-1H-吡唑-5-基) 噻吩-2-甲酰胺 ( 3m ) 与靶酶 (SDH) 的氨基酸残基之间存在较强的氢键作用。     

新型杀菌剂苯噻菌酯的抑菌活性及生物学特性

报道了新型Qo I类杀菌剂苯噻菌酯(试验代号Y5247)的生物学特性。在含50μg/m L水杨肟酸(SHAM)旁路氧化专化性抑制剂的AEA培养基上,该杀菌剂抑制水稻纹枯病菌、稻瘟病菌、油菜菌核病菌及草莓灰霉病菌菌丝生长的有效中浓度(EC50)分别为0.004、0.009、0.016和0.023μg/m L;其抑制辣椒炭疽病菌和草莓灰霉病菌孢子萌发的EC50值分别为0.448和0.019μg/m L。苯噻菌酯对防治小麦白粉病具有保护和治疗作用,EC50值分别为0.991和1.823μg/m L。其在小麦叶片上内吸输导性差,但具有一定的渗透性、良好的粘着性、耐雨水冲刷和较长的持效期。用有效成分为25μg/m L的苯噻菌酯药液喷雾处理的麦苗,14 d后接种小麦白粉病菌,其防效仍达72.48%。     

含1,3,4-噻 (噁) 二唑吩嗪-1-甲酰胺类衍生物的合成与杀菌活性

对广泛存在于链霉菌和铜绿假单胞菌中的一种天然活性物质——申嗪霉素进行了结构修饰,合成了一系列高活性的含1,3,4-噻(噁)二唑的申嗪霉素衍生物 I ₁ ~ I ₂₈ 。杀菌活性测定结果表明:所有目标化合物对禾谷镰刀菌具有较好的杀菌活性,均明显优于母体申嗪霉素。离体杀菌活性测定结果显示,化合物 I ₈ (EC₅₀ = 33.25 μg/mL)和化合物 I ₂₂ (EC₅₀ = 46.52 μg/mL)对禾谷镰刀菌的杀菌活性是申嗪霉素 (EC₅₀ = 128.54 μg/mL)的3~4倍。活体杀菌活性显示,在500 μg/mL质量浓度下,化合物 I ₈ (58.69%)和化合物 I ₂₂ (55.37%)对禾谷镰刀菌的抑制率是申嗪霉素 (25.14%) 的两倍。构效关系分析结果表明,在苯环上引入吸电子基团对化合物的活性不利;而引入给电子基团则有利于提高其杀菌活性。同时,同一取代基在苯环上的取代位置依据活性的高低排列顺序为:邻位>对位>间位。这些结果可用于指导该类化合物的进一步结构改造。