五种琥珀酸脱氢酶抑制剂类杀菌剂与灰葡萄孢琥珀酸脱氢酶的结合模式及抗性机制分析

为探究琥珀酸脱氢酶抑制剂 (SDHI) 类杀菌剂与灰葡萄孢Botrytis cinerea琥珀酸脱氢酶 (SDH) (以下简称BcSDH) 的结合方式,阐明BcSDH对SDHI类杀菌剂产生抗性的结构生物学机制,通过同源建模构建了BcSDH的三维模型,通过分子对接预测了5种SDHI (异丙噻菌胺、氟吡菌酰胺、氟唑菌酰胺、吡噻菌胺和啶酰菌胺) 与野生型和突变型BcSDH的亲和力及结合模式之间的变化,分析其抗药性机制,对相关突变位点进行保守性预测,并分析突变类型。结果表明:5种SDHI与BcSDH 具有较强的亲和力,其中酸部分插入BcSDH活性腔底,胺部分在活性腔口,能够形成牢固的疏水作用、氢键、卤键、π-π堆积作用和π-阳离子等相互作用。B-P225F氨基酸残基突变 (以下简称突变) 会造成活性腔口变窄,使得SDHI酸部分不能进入活性腔;B-P225L突变会造成异丙噻菌胺、氟吡菌酰胺和吡噻菌胺与靶标蛋白的结合模式发生变化,亲和力降低;B-H272R突变后,活性腔底变窄,与SDHI的亲和力下降。另外,保守性分析结果表明,B-P225和B-H272均位于BcSDH的保守区域,B-P225F、B-H272R和B-H272L突变可能为随机突变。因此推测BcSDH的B-P225F和B-H272R突变可能是引起灰葡萄孢对5种杀菌剂产生抗性的主要原因,也可能是引起SDHI类杀菌剂之间交互抗性的主要原因之一;B-P225L突变可能降低灰葡萄孢对部分杀菌剂的敏感性,而不是引起BcSDH对SDHI类杀菌剂产生交互抗性的主要原因。在实际生产中,应采取合理有效的抗性监测治理策略来延缓灰葡萄孢对SDHI类杀菌剂抗性的产生,在SDHI分子设计时也应考虑该位点氨基酸残基突变,避免产生交互抗性。     

紫茎泽兰水提物对两种旱地作物种子萌发及幼苗生长的化感效应

为了探究入侵植物紫茎泽兰的代谢产物对某些旱地作物的化感效应,将紫茎泽兰地上部分的水提液用石油醚、乙酸乙酯和正丁醇进行极性梯度萃取,分别得到3种溶剂的萃取物,测定了3种萃取物对小麦和绿豆种子萌发及幼苗生长的影响.研究结果表明:3种萃取物对绿豆和小麦的生长均有抑制作用,且对幼苗生长的抑制作用强于对种子萌发的抑制作用;3种萃取物的抑制活性表现为石油醚萃取物>乙酸乙酯萃取物>正丁醇萃取物>剩余水相;在相同剂量条件下绿豆对3种萃取物的敏感性强于小麦;紫茎泽兰水提液的石油醚萃取物能完全抑制绿豆和小麦幼苗生长的浓度分别为2.50和10.00 mg/mL.     

MTT比色法测定烟酰胺类化合物对植物病原细菌的抑菌活性

【目的】探究MTT比色法用于合成化合物对植物病原细菌抑菌活性筛选的可行性。【方法】将7个烟酰胺类化合物分别用MTT比色法和平板扩散法对番茄疮痂病菌(Xanthomonas vesicatoria)、烟草青枯病菌(Ralstonia solanacearum)和丁香假单胞杆菌(Pseudomonas syringae)的抑菌活性进行筛选并测定其有效中浓度EC50。【结果】采用平板扩散法进行抑菌活性初筛时,未能筛选出有活性的化合物;采用MTT比色法筛选出N-(3-三氟甲基)-苯基烟酰胺具有抑菌活性,其对番茄疮痂病菌(X. vesicatoria)、烟草青枯病菌(R. solanacearum)和丁香假单胞杆菌(P. syringae)的EC50分别为3.87、2.05、10.33 mg/mL。【结论】MTT比色法能更加准确地评价脂溶性化合物对细菌的抑菌活性,并具有广泛的应用前景。     

烟酰胺类化合物的合成及其抑菌活性

【目的】啶酰菌胺是一种高效的烟酰胺类杀菌剂,但国内尚无完善的生产工艺。为降低成本并筛选具有更高杀菌活性的化合物,本研究设计、合成了一系列烟酰胺类化合物并测定其抑菌活性。【方法】通过在2-氯烟酸中引入含氟芳环合成了7个含氟的烟酰胺类化合物,化合物经1H-NMR、13C-NMR和HRMS分析确定了其化学结构,并利用菌丝生长速率法测定了化合物对5种常见植物病原真菌的抑菌活性。【结果】抑菌活性结果表明:7种化合物对立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)和灰葡萄孢菌(Botrytis cinerea)的菌丝生长表现出良好的抑制活性,其中化合物3a和3e在50μg/m L下对R.solani菌丝的抑制率大于90%,两个化合物对R.solani的EC50值分别为12.63μg/m L和13.99μg/m L。【结论】研究所合成的化合物3a和3e对R.solani的抑菌活性与商品化杀菌剂啶酰菌胺(boscalid)相近(EC50值为7.36μg/m L),其抑菌活性的作用机理有待进一步研究。     

天然酚类化合物与两种化学杀菌剂的联合抑菌活性研究

为探索天然酚类化合物百里香酚、和厚朴酚与化学合成杀菌剂百菌清、啶酰菌胺混配的增效作用,筛选出能够防治灰霉病的混剂,本研究将百里香酚、和厚朴酚分别与百菌清、啶酰菌胺以不同比例混配,采用菌丝生长速率法测定其对灰葡萄孢菌Botrytis cinerea的抑菌活性,并将Bliss法、Mansour法和孙云沛法结合,以优化筛选方案,评价混剂的联合毒力。实验结果表明:将Bliss法、Mansour法和孙云沛法结合使用能够有效降低筛选工作量,且准确率较高;百里香酚和百菌清以质量比5:1、2:3、1:5和1:10比例混配,和厚朴酚和百菌清以质量比10:1、5:1、3:2、2:3和1:10比例混配均表现出协同增效作用;和厚朴酚和百菌清以10:1比例混配时协同增效作用最明显,其CTC值为309.15,以1:10比例混配时抑菌活性最高,其对B. cinerea的EC₅₀为0.29 mg/L,高于杀菌剂百菌清。因此,将定性分析方法与定量分析方法结合使用是筛选杀菌剂混剂配方的合理方案,天然酚类化合物百里香酚、和厚朴酚与百菌清以合理比例混配所得混剂具有防治灰霉病的潜力。     

紫茎泽兰水提物中化感物质的热稳定性初探

用超声波水浴法提取紫茎泽兰的地上部分,获得水提物,并用高温进行处理;用紫茎泽兰地上部分水提物处理小麦和绿豆的种子,采用烧杯-滤纸法进行培养,测定了2种作物种子的最终发芽率、根长、根数和苗高等生长指标。研究结果表明:紫茎泽兰地上部分水提物对小麦、绿豆均有化感抑制作用,但在相同浓度条件下,紫茎泽兰地上部分水提物对单子叶植物小麦的化感作用比对双子叶植物绿豆的化感作用更强;紫茎泽兰水提物对小麦种子的抑制作用随浓度升高而增强,对绿豆种子则表现为低浓度下促进而高浓度下抑制;紫茎泽兰地上部分水提物经高温处理后仍具有抑制作用,但其抑制活性与常温水提物相比有所下降,且水提物的浓度越高,其抑制活性下降越显著。因此,紫茎泽兰地上部分水提物能抑制小麦和绿豆的生长,且提取物中的化感活性成分具有热稳定性。     

新农科建设背景下的植物化学保护实验教学改革的探索与实践

针对云南农业大学植物化学保护学实验的教学现状，从“翻转课堂”的运用，综合性、创新性实验的开设，第二课堂的开展，考核方式的改革4个方面，对植物化学保护学实验课程进行教学改革。结果表明，教学改革能有效激发学生的自主学习兴趣，增强学生的动手能力和创新能力，教学效果显著提升。