嘧菌酯对三种蔬菜病害的毒力、防效及安全性研究

采集未施用过甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂地区的番茄早疫病菌Alternaria solani、辣椒炭疽病菌Collecterichum capsica、黄瓜霜霉病菌Pseudoperonospora cubensis,于室内测定嘧菌酯对该3种病菌的毒力,结果分别为:对早疫菌的EC50值为8.617 6 μg/mL,对炭疽菌的EC50值为5.634 5 μg/mL,对霜霉菌的EC50值为0.004 9 μg/mL;连续两年在田间使用3个不同剂量的嘧菌酯防治上述3种病菌,均得到了80%以上的良好防效;室内盆栽番茄、辣椒、黄瓜的不同品种,于不同的生长时期,喷施不同浓度的嘧菌酯,500 μg/mL浓度下未见药害。本研究表明,连续使用3次嘧菌酯即可有效控制病害的发展,而且对作物安全性高。     

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。     

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。     

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。     

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。     

浙江省柑橘绿霉病菌对嘧菌酯的敏感性研究

采用孢子萌发法和生长速率法测定了2000~2006年间采自浙江衢州、杭州、金华、丽水的65个柑橘绿霉病病菌Penicillium digitatum菌株对嘧菌酯的敏感性。结果表明:嘧菌酯对供试菌株 孢子萌发和菌丝生长的EC50值均呈单峰分布,分别介于0.020 1 ~0.260 0 μg/mL和0.005 3 ~0.079 4 μg/mL 之间,平均值分别为0.042 6 μg/mL 和0.025 0 μg/mL。敏感性频次分析结果表明,该65个菌株孢子萌发和菌丝生长对嘧菌酯的敏感性频率分布均符合正态分布,其EC50平均值0.042 6±0.030 4 μg/mL 和0.025 0±0.012 9 μg/mL可分别作为柑橘绿霉病菌孢子萌发和菌丝生长对嘧菌酯的敏感基线。     

桧木醇衍生物的合成及抑菌活性

桧木醇是具有?酚酮骨架的单萜类天然化合物, 设计并合成了17个新型桧木醇衍生物, 其结构经核磁共振波谱及高分辨质谱分析确证。抑菌活性测定结果表明,目标化合物在50 μg/mL下对水稻纹枯病菌Rhizoctonia solani、番茄灰霉病菌Botrytis cinerea、油菜菌核病菌Sclerotinia sclerotiorum、苹果树腐烂病菌Valsa mali和黄瓜炭疽病菌Colletotrichum orbiculare均表现出较好的抑菌活性,其中化合物 3a 对水稻纹枯病菌、 3j 对番茄灰霉病菌、 3m 对油菜菌核病菌的EC₅₀值分别为1.84、2.47和1.05 μg/mL,表现出比桧木醇 (2.00、11.3和5.40 μg/mL) 更优的活性。     

嘧菌酯与吡唑醚菌酯对烟草白粉病菌的抑制作用及在烤烟漂浮育苗阶段的防治效果

采用小苗法测定了嘧菌酯和吡唑醚菌酯对烟草白粉病菌Erysiphe cichoracearum的毒力,以及对苗期烟草白粉病的预防和治疗作用及持效期。结果表明:嘧菌酯和吡唑醚菌酯对烟草白粉病菌抑制作用的EC50值分别为7.62和9.90 μg/mL,对该病害的预防和治疗作用的EC50值分别为8.76、12.34 μg/mL和17.32、23.40 μg/mL;2种药剂对烟草白粉病菌均具有较长的持效期,在有效成分56.25 g/hm2 剂量下、2次喷雾处理烟苗,30 d后的防效仍分别达到94.45%和88.53%;2种药剂对新生烟叶均具有良好的保护作用,且在实验剂量范围内对烟苗安全。     

旁路氧化与设施蔬菜灰葡萄孢霉菌菌丝生长对嘧菌酯敏感性的关系

首次研究分析了灰葡萄孢霉菌群体中旁路氧化与菌丝生长对嘧菌酯敏感性之间的关系。结果表明,旁路氧化酶的专化性抑制剂水杨肟酸(SHAM)对不同菌株菌丝生长的影响不同:50 μg /mL SHAM对采自浙江、江苏、山东三地的142株灰葡萄孢霉菌菌丝生长的抑制率在-29.03% ~48.33%之间,平均为10.49%。SHAM处理对嘧菌酯抑制菌丝生长的活性表现出明 显的协同增效作用:无SHAM时,嘧菌酯对上述群体菌丝生长的EC50(EC50Q)值在0.20~51.48 μg /mL 之间,平均为6.56 μg /mL;当SHAM浓度为50 μg /mL时,EC50 值在0.04~5.25 μg /mL 之间,平均为2.21 μg /mL。旁路氧化的相对贡献值F 最低为0.17,最高为24.40,平均为3.19。另外,少数在没有SHAM存在时对嘧菌酯表现"耐药性"的菌株在SHAM存在下对嘧菌酯也很敏感。     

辣椒疫霉(Phytophthora capsici Leonian)不同发育阶段对嘧菌酯的敏感性研究

 细胞色素bc₁位点抑制剂包含作用于线粒体内膜外壁CoQ氧化位点抑制剂(Q_oIs)和作用于线粒体内膜内壁CoQ的还原位点抑制剂(Q_iIs)。从未使用过Q_oIs和Q_iIs的江苏省南京市和安徽省和县随机采集分离获得48个辣椒疫霉单游动孢子囊菌株,并测定了它们不同发育阶段对嘧菌酯的敏感性。结果表明,辣椒疫霉菌丝生长对嘧菌酯的敏感性最低,EC₅₀值范围在1.225~86.100 μg/mL,平均值为(21.041±14.397)μg/mL,其活性低于甲霜灵47.7倍;游动孢子囊形成和萌发对嘧菌酯的敏感性较高,EC₅₀值范围分别在0.006~0.996 μg/mL和0.053~0.334 μg/mL,平均值分别为(0.161±0.126)μg/mL和(0.155±0.023)μg/mL,其活性高于甲霜灵516.8倍;游动孢子萌发对嘧菌酯的敏感性最高,EC₅₀值范围在(0.018~0.111)μg/mL,平均值为(0.057±0.011)μg/mL,活性是甲霜灵的142.4倍。离体生物测定结果表明,水杨肟酸对嘧菌酯抑制菌丝生长的增效作用最强,对游动孢子囊形成的增效作用次之,而对游动孢子囊和游动孢子萌发过程的增效作用则不明显。     

啶酰菌胺类似物的合成及抑菌活性

为了筛选具有更高杀菌活性的化合物,在啶酰菌胺结构的基础上,设计合成了2个系列共计21个新的2-氯烟酰胺类化合物（3a～3h,5a～5n）,其结构均通过核磁共振氢谱、碳谱及高分辨质谱确认。离体杀菌活性测定结果表明,在50 μg/mL下,多数目标化合物对供试7种病原菌表现出一定的抑制活性,其中化合物3h对西瓜炭疽病菌Colletotrichum orbiculare和番茄灰霉病菌Botrytis cinerea的抑制率分别为94.1%和95.6%。精密毒力测定表明,3h对棉花立枯丝核菌Rhizoctonia solani、西瓜炭疽病菌和番茄晚疫病菌Phytophthora infestans的EC50值分别为4.56、14.35和58.86 μg/mL,总体活性与啶酰菌胺相当,具有进一步研究的价值。     

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。     

3,4-二氯异噻唑-5-甲酰胺衍生物的合成及生物活性

异噻唑类杂环化合物具有广泛的生物活性。为了扩大先导结构的发现范围,以3,4-二氯异噻唑-5-甲酸为原料合成了10个未见文献报道的3,4-二氯异噻唑-5-甲酰胺衍生物;其结构经核磁共振氢谱、红外光谱和元素分析确证。初步生物测试结果表明,化合物Ⅲe对9种病原真菌表现出了广谱的抑菌活性,在50 μg/mL下其抑制率均超过50%;在100 μg/mL下,大部分化合物展现了较好的抗烟草花叶病毒(tobacco mosaic virus,TMV)或诱导烟草抗TMV活性,其中化合物Ⅲa和Ⅲi的诱导活性分别为41.88%和42.92%。