海洋真菌次级代谢产物在植物保护中的研究与应用

病虫害严重影响我国农业生产，每年造成巨额经济损失，传统化学农药虽然在一定程度上能够减轻这些危害，但其不合理的使用也造成严重的负面影响，亟需开发新型生物农药。海洋真菌生存于独特的海洋环境中，形成了有别于陆生真菌的生存繁殖方式和遗传代谢机制，能够产生许多结构新颖、生物活性显著的次级代谢产物，其中许多化合物具有抗植物病原菌、杀虫和抗病毒等农用生物活性，具有开发成为新型生物农药的巨大潜力。本文综述了2010年以来前人在海洋真菌次级代谢产物农用生物活性方面的研究成果，涵盖了90个化合物，结构类型主要包括聚酮类、萜类、生物碱类和甾体类化合物等，以期为生物农药的开发提供依据。     

两种外源二型硫酯酶TEII对链霉菌NRRL8165产生阿维菌素的影响

利用接合转移的方法将不同来源的二型硫酯酶(TEII,type II thioesterase)导入链霉菌S.avermitilis NRRL8165中构建了两种突变株,同时研究比较了两种突变株与野生型在等量发酵时阿维菌素产量的变化。结果表明:导入Tetrocarcin A的TEII突变株阿维菌素的产量提高了96.52%;导入氯丝菌素(Chlorothricin)的TEII突变株阿维菌素的产量提高了38.06%。进一步验证了TEII对聚酮类次级代谢产物的生物合成具有编辑和纠错功能。     

贝莱斯芽胞杆菌次生抗生物质的研究进展

贝莱斯芽胞杆菌广泛分布于自然界,其次生抗生物质丰富,具有开发新型生物防治剂制剂的潜力。其基因组含有多种抗生物质的生物合成基因簇,如表面活性素、丰原素、杆菌霉素D等脂肽类化合物,杆菌烯、大环内酰亚胺、艰难菌素等聚酮类化合物,以及杆菌素和杆菌溶素等。除杆菌素以外,贝莱斯芽胞杆菌的绝大部分次生抗生物质依赖4'-磷酸泛酰转移酶（Sfp）途径合成。本文归纳和总结了贝莱斯芽胞杆菌抗生物质的化学结构、生物合成基因簇及其调控机制以及他们在控制植物、动物和人类疾病上的应用,以期为今后利用贝莱斯芽胞杆菌及其代谢产物研发生防制剂或临床药物提供科学依据。     

埃吉类芽孢杆菌SWL-W8的鉴定及其对白菜软腐病的生物防治效果

从云南省腾冲市温泉中筛选到1株对白菜软腐病病原菌Pectobacterium carotovorum subsp. carotovorum 具有较好拮抗作用的菌株SWL-W8，对该菌株进行了鉴定和抑菌活性测试，并研究了其对白菜软腐病的防治效果。结果显示:通过菌株形态、BIOLOG及16S rDNA鉴定SWL-W8菌株为埃吉类芽孢杆菌Paenibacillus elgii，并发现该菌株对多种病原菌有较好的抑制效果。利用Nanopore 测序技术对SWL-W8进行全基因组测序，显示该菌株含有表面活性素 (surfactin)、聚酮化合物 (polyketide)、枯草杆菌蛋白酶 (subtilisin)、几丁质酶 (chitinase)、杆菌素 (bacillibactin)、杀镰孢菌素 (fusaricidin)、羊毛硫抗生素 (elgicin) 等脂肽类、肽聚糖和聚酮类抗性化合物的基因，揭示了其可能产生的次生代谢产物及潜在的生防作用机制。菌株SWL-W8在土壤中能较好地定殖，菌悬液浓度为1.0 × 106 cfu/mL时对白菜软腐病的最高预防作用防效为79.7%，治疗作用防效为64.4%，且能促进白菜种子萌发和生长，具有很好的开发应用前景。     

噁唑酰草胺在蛋鸡排泄物中代谢产物研究

以海兰蛋鸡为试验对象,进行了噁唑酰草胺原药在蛋鸡体内的代谢试验,寻找给药后其在蛋鸡排泄物中潜在的代谢产物。采用UFLC-QTRAP-MS中多反应监测扫描、母离子扫描、中性丢失扫描方法进行数据采集,结合Lightsight软件对数据进行处理。结合原型和代谢产物的质谱裂解规律,从给药后蛋鸡排泄物中共推测了10种代谢产物,包括8个Ⅰ相代谢产物,2个Ⅱ相代谢产物;通过与标准品比较,确证了2种代谢产物的结构;结果显示噁唑酰草胺在蛋鸡体内能够发生广泛的代谢,主要包括氧化、O-脱烷基、脱氯、水解及葡萄糖醛酸化结合反应。研究发现,噁唑酰草胺在蛋鸡排泄物中除了以原型的形式暴露,还以多种形式的代谢产物存在。     

新烟碱类杀虫剂吡虫啉和噻虫嗪的代谢研究进展

对新烟碱类杀虫剂吡虫啉和噻虫嗪的化学结构特点及代谢研究进展进行了综述,重点对其在哺乳动物、植物和昆虫体内的代谢途径及相关的生物代谢酶进行了阐述。吡虫啉和噻虫嗪在环境中可被动物、植物、微生物及昆虫所代谢,与其生物代谢相关的酶主要是微粒体细胞色素P450同工酶和醛氧化酶,其中,P450同工酶可催化吡虫啉和噻虫嗪发生羟基化、去饱和、脱烷基、硝基还原等代谢反应,而醛氧化酶主要催化其硝基部分的还原。吡虫啉和噻虫嗪经过代谢后其生物活性通常有所降低,但也有部分代谢产物的活性反而升高,增加了其对昆虫的毒性以及对非靶标生物的风险。明确吡虫啉和噻虫嗪的代谢途径、代谢产物及其生物活性,对于了解新烟碱类杀虫剂的代谢机理,以及安全有效地使用该类杀虫剂具有重要意义。     

几丁质酶抑制剂及噻唑烷酮类化合物合成与农用活性研究进展

几丁质酶 (EC 3.2.1.14) 可催化几丁质降解生成几丁寡糖,在几丁质代谢通路中发挥着重要作用,在昆虫、真菌和线虫等有害生物的生长发育过程中不可或缺。以几丁质酶为潜在靶标,有望开发出具有全新作用机制的新型农药品种。近年来,由于噻唑烷酮类化合物被报道具有包括几丁质酶抑制活性的多种农用生物活性,其合成方法受到广泛关注。本文以亚洲玉米螟几丁质酶 (OfCht) 为代表,对几丁质酶结构特点,典型糖类、肽类、虚拟筛选和天然产物源酶抑制剂,以及几丁质酶与抑制剂的结合方式进行了概要性综述,着重针对噻唑烷-4-酮、2-硫代噻唑烷-4-酮和噻唑-2,4-二酮3种噻唑烷酮类化合物的合成方法和农用生物活性研究进行了归纳总结,进而对噻唑烷酮类化合物在几丁质酶抑制活性方面的应用进行展望,以期为基于昆虫几丁质酶独特结构特点进行合理设计和发现新型噻唑烷酮类几丁质酶抑制剂用于未来农业害虫防治提供参考。     

防治烟草赤星病拮抗根际芽孢杆菌的筛选

 从健康烟草根分离到669株根际芽孢杆菌,通过平板对峙培养、代谢产物活性检测,筛选到9株抑制烟草赤星病菌(Alternaria alternata)活性较强的菌株,其菌体及粗代谢产物产生的抑菌圈直径均在10 mm以上;离体防效和田间小区防治试验表明,菌株B6、B75的含菌发酵液和粗代谢产物的离体防效分别为75.6%、76.9%和62.5%、64.7%,小区防效分别为70.3%、75.8%和60.3%、64.4%。粗代谢产物的抑菌作用试验发现,菌株B75的粗代谢产物在一定浓度范围内均能抑制赤星病菌孢子萌发、菌丝生长与产孢。     

咪唑啉酮类除草剂的应用及降解

咪唑啉酮类除草剂虽具有高效广谱的特点,但有较长的残留活性,长期使用会造成作物药害,并且会制约正常的作物轮作。因此,如何解决其残留问题已成为目前的重要课题。本文介绍了咪唑啉酮类除草剂的种类和特性,阐述了此类除草剂在杂草体内的作用方式、代谢机制、应用情况及其在土壤中的降解途径,并对该类除草剂的应用与降解研究进行了展望。     

致病杆菌和发光杆菌抗菌代谢产物研究进展

致病杆菌Xenorhabdus和发光杆菌Photorhabdus是昆虫病原线虫肠道共生细菌,具有对宿主昆虫致病和对寄主线虫共生的双重特性,是一类特殊的生防细菌资源,其代谢产物具有广泛的杀虫和抑菌功能。本文综述了近年来昆虫病原线虫共生细菌产生的抗菌物质、编码抗菌代谢产物的基因及抗菌机制的研究进展。