（遗传学专业论文）蛇床子素对南瓜白粉病的防治效果与作用模式.pdf

o l l k | q i 目录 摘要i a b s t r a c t 。：i i 前言i i i 第一章文献综述。l 第一节瓜类白粉病研究进展l 1 瓜类白粉病的发生规律。1 2 瓜类白粉病的防治现状2 第二节植物源杀菌剂研究进展。5 1 植物源杀菌剂活性成分研究概况。6 2 植物源杀菌剂作用机理研究概况。8 3 香豆素类化合物及蛇床子素抑菌活性研究进展9 第三节植物诱导抗病性研究进展1 l 1 抗病诱导因子ll 2 诱导产生的抗病性物质1 1 2 1 抗真菌蛋白类1 2 2 2 真菌酶抑制剂及毒性化合物l3 2 3 信号分子物质1 3 2 4 起化学屏障作用的物质1 4 3 植物诱导抗病性机制的研究15 参考文献16 第二章白粉病菌入侵对不同南瓜品种的病理和生理影响2 l 1 材料与方法。21 1 1 供试南瓜品种及病原菌。2 l 1 2 病原菌的接种及组织病理学观察2 l 1 3 抗性相关酶电泳分析：。2 2 2 结果与分析2 2 2 1 白粉病菌的侵染过程比较：2 2 2 2 入侵位点h 2 0 2 的检测2 3 2 3 同j 1 ：酶电泳谱带分析。2 4 2 3 1 过氧化物酶同工酶谱变化2 4 2 3 2 多酚氧化酶同工酶谱变化2 4 2 3 3 超氧化物岐化酶同工酶谱的变化2 5 3 讨论2 6 参考文献2 7 第三章蛇床子素对南瓜白粉病的防治研究3 0 第一节南瓜白粉病菌对蛇床予素的敏感性研究3 0 1 材料与方法3 0 1 1 供试南瓜晶种。3 0 1 2 菌种采集、繁殖和保存。3 0 1 3 供试药剂j 3l 1 4 接种方法3l 1 5 测定方法3l 毫 - ，h， h f “ 1 6 分级标准3l 1 7 统计分析方法3 2 2 结果与分析。3 2 第二节蛇床子素对南瓜自粉病的防治试验3 3 1 材料与方法3 3 1 1 供试药剂3 3 1 2 供试菌株3 3 1 3 供试南瓜品种3 3 1 4 蛇床子素内吸效果测定3 3 1 5 蛇床子素保护、治疗效果测定3 3 1 6 小区防效试验- 。3 4 2 结果与分析3 4 2 1 蛇床子素的内吸效果测定3 4 2 2 蛇床子素的防、治效果比较3 4 2 3 蛇床子素水乳剂的小区防效试验一3 5 本章小结。3 7 参考文献二3 7 第四章蛇床子素对南瓜白粉病菌的影响。3 9 第一节蛇床子素对白粉病菌入侵过程的影响3 9 l 材料与方法：。3 9 1 1 供试药剂3 9 1 2 供试南瓜品种及菌种3 9 1 3 试验方法4 0 1 3 1 黏附相关试验4 0 1 3 2 孢子入侵观察。4 0 1 3 3 孢子萌发试验。4 l 1 3 4 白粉病菌生长过程观察4 1 2 结果与分析4 l 2 1 蛇床子素对白粉孢子黏附力的影响。4 1 2 2 蛇床子素对孢子入侵的影响4 3 2 3 蛇床子素对孢子萌发的影响。4 4 2 4 蛇床子素对菌丝生长及分生孢子形成的影响4 5 3 讨论4 6 第二节蛇床子素对白粉病菌形态学影响4 7 l 材料与方法4 7 1 1 供试药剂4 7 1 2 供试南瓜品种及菌种4 7 1 3 接种及药剂处理4 7 1 4 切片及光镜观察o 4 7 1 5 样品处理及电镜观察4 7 2 结果与分析4 7 3 讨论4 9 参考文献4 9 第五章蛇床子素对南瓜白粉病菌寄主的影响5 l h l l h 一 i 1 j 第一节蛇床子索对南瓜叶片内防御相关酶类的影响5 1 l 材料与方法：。5 1 1 1 供试药剂。5l 1 2 供试南瓜品种及菌种。5 1 1 3 试验处理。51 1 4 相关酶活力测定方法5 2 1 4 1 可溶性蛋白含量测定o 5 2 1 4 2 几丁质酶( c h i t i n a s e ) 活性测定。：5 2 1 4 3 过氧化物酶( p o d ) 活性测定5 2 1 4 4 苯丙氨酸解氨酶( p a l ) 活性测定5 3 2 结果与分析5 3 2 1 蛇床子素对南瓜叶片可溶性蛋白的影响。5 3 2 2 蛇床子素对南瓜叶片几丁质酶活性的影响5 4 2 3 蛇床子素对南瓜叶片过氧化物酶活性的影响5 5 2 4 蛇床子素对南瓜叶片苯丙氨酸解氨酶活性的影响5 6 3 讨论5 7 第二节蛇床子素对南瓜几丁质酶基因转录的影响5 8 l 材料与方法5 8 1 1 供试南瓜品种。5 8 1 2 试剂及试剂盒5 9 1 3 试验处理5 9 1 4 几丁质酶基因克隆。5 9 1 4 1 南瓜叶片总r n a 提取5 9 1 4 2 总r n a 定量与完整性检测。5 9 1 4 3r n a 中基因组d n a 的去除5 9 1 4 4 第一链c d n a 的合成。6 0 1 4 5 引物设计与合成6 0 1 4 6r t - p c r 反应体系及程序6 l 2 结果与分析6 1 3 讨论6 3 第三节南瓜叶片总蛋白表达谱分析。6 4 1 材料与方法6 4 1 1 供试南瓜品种6 4 1 2 供试药剂。6 4 1 3 试验处理6 5 i 4 南瓜叶片总蛋白的提取6 5 1 5 双向电泳流程。6 5 1 6 检测。6 6 2 结果与分析。6 6 3 讨论6 7 参考文献_ 。6 7 第六章全文小结7 0 附录。硕士在读期间发表文章及所受奖励7 2 j 变谢。7 3 v 叫 f l 摘要 蛇床子素对南瓜白粉病的防治效果与作用模式 摘要 天然香豆素类化合物蛇床子素( o s t h o l ，8 ( 3 甲基2 丁烯基) 甲醚馓形酮) 对多种植物病原真菌具有良好的抑制作用，尤其对瓜类白粉病菌有特效。本文 以南瓜白粉病菌( s p h a e r o t h e c a 屈，i g i n e a ) 及其寄主为研究对象，通过施用蛇床 子素，主要研究了蛇床子素对“白粉病菌南瓜植株”互作系统的影响，为蛇床 子素抑菌机理的深入研究及新型杀菌剂的研发提供理论基础。 本研究首先通过敏感性试验确立了南瓜白粉病菌对蛇床子素的敏感性浓度 并通过室内和小区药效试验确认了蛇床子素对南瓜白粉病菌的防治效果。通过离 体叶片二氨基联苯胺染色法，我们研究了蛇床子素对南瓜白粉病菌侵染过程的影 响，结果显示，1 0 0 肛g m l 1 蛇床子素不仅能够有效抑制自粉病菌的孢子萌发，减 少成功侵入的孢子总数，而且还能够抑制芽管伸长和菌丝生长，在不延长孢子形 成周期的情况下减少了分生孢子形成数量，防止病原菌再次侵染。水滴试验及酯 酶活性检测结果表明，蛇床子素通过抑制白粉病菌胞外酯酶的分泌减弱了白粉病 菌对寄主表皮的吸附作用，从而有效地减弱了病原菌对寄主的入侵。扫描电镜和 鬟射电镜的观察发现，蛇床子素能够引起白粉病菌菌丝体皱缩凹陷、细胞壁消融、 细胞器溶解并伴随细胞内容物外泄。对南瓜植株的研究发现，蛇床子素能够引起 南瓜叶片内可溶性蛋白含量增加以及抗性相关酶类如几丁质酶和过氧化物酶活 性的增强。通过r t - p c r 法，我们进一步研究了南瓜叶片内几丁质酶基因的转录 情况，结果显示蛇床子素处理的南瓜叶片组织内几丁质酶基因在转录水平上的表 达量明显高于对照。南瓜叶片内总蛋白双向电泳图谱显示，蛇床子素能够引起南 瓜叶片内多种蛋白含量发生改变。 全文研究表明蛇床子素能够有效地防治南瓜白粉病的发生，其抑菌作用方式 不仅表现在对白粉病菌入侵过程的直接影响，而且能够调节植物生长，提高寄主 的抗病能力，抵御病原菌的入侵，其抑菌作用模式是多位点的。 关键词：蛇床子素：白粉病菌：南瓜：防治：作用模式 ， j k a b s t r a c t e f f e c t so fo s t h o lo np u m p k i n p o w d e r ym i l d e w ( s p h a e r o t h e c a f u l i g i n e a ) a n di t sm o d eo fa c t i o nt op a t h o g e n a b s t r a c t o s t h o l ，an a t u r a lc o u r h a r i nc o m p o u n d ( 7 - m e t h o x y 一8 - 【3 一m e t h y l p e n t - 2 - e n y l 】e o u m a r i n ) f r o mc n i d i u mm o n n i e r i ，s h o w e daw i d es p e c t r u mo fa n t i f u n g a la n da n t i b a c t e r i a l a c t i v i t i e sa g a i n s tp h y t o p a t h o g e n s i nt h i ss t u d y , a n t i f u n g a la c t i v i t yo fo s t h o la g a i n s t p u m p k i n p o w d e r ym i l d e w w a si n v e s t i g a t e d b yc o m p a r i n gt h ed i f f e r e n c eo f m o r p h o l o g ya n db i o c h e m i c a lp a r a m e t e r sb e t w e e nt h eo s t h 0 1 t r e a t e ds a m p l e sa n dt h e c o n t r o l s b o t hs p h a e r o t h e c a f u l i g i n e aa n dp u m p k i ns e e d l i n g sw e r es t u d i e da f t e rt h e t r e a t m e n tw i mo s t h 0 1 c h i t i n a s eg e n ef r o mp u m k i nl e a v e sw a si s o l a t e da n di t s d i f f e r e n t i a l e x p r e s s i o n i n t r a n s c r i p t l e v e l w a ss t u d i e d b y r e v e r s e t r a n s c r i p t i o n - p o l y m e r a s ec h a i nr e a c t i o n r e s u l t ss h o w e dt h a t10 0p g m l io s t h o lh a d r e m a r k a b l ep r o t e c t i o ne f f e c t s o n p u m p k i np o w d e r ym i l d e wb yi n h i b i t i n gs p o r e g e r m i n a t i o n ，h y p h a lg r o w t ha n dc o n i d i af o r m a t i o no fs p h a e r o t h e c a f u l i g i n e a f u r t h e r r e s e a r c hi n d i c a t e dt h a to s t h o lc o u l di m p a i rt h ea d h e s i o no f p o w d e r ym i l d e wf u n g it o p u m p k i nc u t i c l eb yi n h i b i t i n gt h ea c t i v i t yo fn o n s p e e i f i ee s t e r a s es e c r e t e df r o mt h e f u n g i i na d d i t i o n , s c a n n i n ga n dt r a n s m i s s i o ne l e c t r o nm i c r o s c o p ep h o t o sr e v e a l e d t h a tm y e e l i ao fs p h a e r o t h e c af u l i g i n e ab e c a m ea b n o r m a l ( w i z e n e da p p e a r a n c e ， m e l t i n gc e l lw a l la n dh o m o g e n e o u sc e l lc o n t e n t s ) a f t e rt r e a t e dw i t ho s t h 0 1 b e s i d e s ， o s t h o lc o u l di n d u c et h ei n c r e a s eo fc h i t i n a s ep e r o x i d a s ea n dt o t a ls o l u b l e p r o t e i n s ， w h i c hc o n d u c e dt ot h ed e f e n c er e a c t i o n so fh o s tp l a n t s t h ei n c r e a s i n ge x p r e s s i o no f p u m p k i nc h i t i n a s eg e n ei nt r a n s c r i p tl e v e le x p l a i n e dt h ee n h a n c e m e n to ft h ee n z y m e a c t i v i t ys u p p r e s s i n gt h eg r o w t ho ft h ef u n g i i nc o n c l u s i o n ，o s t h o lh a dam u l t i p l e m o d eo fa c t i o na g a i n s tp u m p k i np o w d e r ym i l d e wf u n g in o to n l yf o ri t s d i r e c t a n t i f u n g a la c t i v i t yb u ta l s of o ri t sr e s i s t a n c ei n d u c t i o nt op l a n t s k e yw o r d s ：o s t h o l ，s p h a e r o t h e c a f u ，i g i n e a ，p u m p k i n ，m o d eo fa c t i o n i i l 、 v l 前言 前言 子囊菌亚门核菌纲白粉菌目白粉菌科( a s c o m y c o t i n ap y r e n o m y c e t e s e r y s i p h a l e se r y s i p h a c e a e ) 引起的白粉病是世界性普遍发生的植物病害，主要 危害瓜果、麦类、花卉和林木等。据统计全世界每年由白粉病造成的损失达5 8 6 3 亿美元，瓜果蔬菜损失达1 0 也5 。长期以来，人们对自粉病防治的内吸性杀 菌剂主要采用三唑类化学农药如三唑酮、戊唑醇、己唑醇等，防效良好，但由于 其作用位点单一，在某些作物如瓜类、草莓等引起的田间病菌抗药性问题日趋严 重( 如黄瓜白粉病菌对三唑酮的抗药性频率已经达到6 0 0 o - , 1 0 0 ) ，而且有些葫 芦科作物如南瓜和西葫芦对三唑类比较敏感，常引起毒害作用；用于防治白粉病 的保护性杀菌剂以重金属制剂( 如铜制剂、代森锰锌和含氯的广谱性杀菌剂百菌 清) 为主，对环境和人体显然有害。鉴于此，拜耳、巴斯夫、捷利康等世界农药 巨头一直致力于开发研制防治白粉病的新型药剂。 近年来，以天然产物为先导化合物开发的具有独特作用机理的新型杀菌剂已 成为国际上研发的重点。一种用从蘑菇中提取的天然化合物开发的仿生农药甲氧 丙烯酸酯类杀菌剂早已在欧洲上市，对于麦类白粉病防治具有很好的效果。2 0 0 1 年先正达公司已将该类杀菌剂阿米西达投入中国市场，在葡萄、草莓、黄瓜、哈 密瓜、西葫芦、西瓜、香蕉等作物防治白粉病等方面发挥了独特的效果。目前， 韩国、日本等国农药研发部门已经研究新型植物源杀菌剂，德国、芬兰等欧盟科 学家也开始从影响菌体能量合成、核酸功能和呼吸作用等方面研究植物源香豆素 类化合物对曲霉、青霉等真菌的抑菌机制。随着环保观念的加强和可持发展战略 的实施，研究具有自主知识产权的高效、高活性、低毒、低残留的生物源农药必 将成为未来农药的发展趋势。 天然香豆素类化合物蛇床子素( o s t h o l ，8 ( 3 甲基2 丁烯基) 甲醚馓形酮) ， 对多种植物病原真菌具有较高的抑制活性，1 蛇床子素水乳剂经稀释后使用对 黄瓜白粉病田间防效达9 0 以上。蛇床子素抑菌机制的研究发现1 0 0 “g m l 以蛇 床子素处理小麦赤霉病菌2 4 h 可造成赤霉菌丝的大量断裂，进一步研究发现蛇 床子素抑制了赤霉菌体对糖的吸收并引发了糖饥饿，同时还抑制了菌体的钙吸 i i i 前言 收，从而影响了菌丝顶端生长。本文主要研究了蛇床子素对南瓜白粉病的防治 效果及其抑菌作用模式，旨在为生物农药的开发和病害的防治提供理论参考。 本文首先通过药剂防治试验和室内毒力测定确立了蛇床子素对南瓜白粉病 菌的防治效果和南瓜白粉病菌对蛇床子素的敏感浓度，随后我们分别研究了蛇 床子素对南瓜白粉病菌及其寄主的影响。对病原菌的研究结果发现蛇床子素能 够抑制白粉病菌胞外酯酶的分泌，进而减弱病原菌对寄主表皮的黏附作用，影 响病原菌的入侵。此外，蛇床子素还能够影响白粉病菌侵染寄主的整个过程， 包括抑制孢子萌发、菌丝生长以及分生孢子的形成等。电镜观察发现， l o o p g m l 。1 蛇床子素能够导致白粉病菌菌丝体细胞壁消融、细胞内容物外泄， 菌体扭曲干瘪等。在对寄主南瓜的研究过程中，我们检测了蛇床子素处理前后 南瓜叶片组织内防御相关酶类酶活的变化情况，并深入研究了南瓜叶片组织内 几丁质酶基因的转录情况，同时通过双向电泳分析对南瓜叶片内的蛋白种类和 含量进行了比较，结果表明蛇床子素能够引起南瓜叶片内多种蛋白含量的变化。 综上所述，我们认为蛇床子素防治白粉病菌的作用模式是多方面的。以下为本 文的研究思路图，旨在弄清蛇床子素、南瓜寄主以及白粉病菌三者之间的相互 作用关系，为进一步的研究奠定理论基础。 蛇床子紊 i o s t h 0 1 ) 1 ) 南瓜白粉病菌二盥l 恸勉舯锄删脚扣留口) 气i 广一 ( o ) 白粉病菌侵染并寄生于南瓜植株，发生白粉病 ( 1 ) 蛇床子素影响白粉病菌的侵染，防控白粉病 ( 2 ) 蛇床子素对南瓜白粉病菌菌体的影响 南瓜寄圭 ( g u a o b i t am o 掰h a t ad u c h ) ( 3 ) 蛇床子素对南瓜植株的影响( 胁迫、诱导、药害? ) ( 4 ) 南瓜植株对白粉病菌侵染的抗病表现 i v 第一章文献综述 第一章文献综述 作物病害防治直是农业生产中的重大问题，长期以来，大量农药的不合理 使用所引起的有毒物质残留和抗药性问题不仅严重危害生态系统、人类安全和农 业生产，而且已经成为制约我国农业发展的重要因素。为了寻找可持续发展的病 害防治新方法，人们正在开发和研制新型的生物农药，培育新的抗性品种，并且 试着利用植物本身的防卫体系，借助诱导因子激发植物的抗病能力来进行生物防 治。本章综述了瓜类白粉病的防治现状和植物源杀菌剂的研究情况，并对植物诱 导抗病性的研究进行了介绍。 第一节瓜类白粉病研究进展 1 瓜类白粉病的发生规律 瓜类白粉病俗称“白毛 或“白霜 ，是一个危害严重的世界性病窖，在各 种瓜类作物上均有发生，是造成果实品质及产量下降的重要原因之一。瓜类白粉 病主要危害叶片，也危害叶柄和茎，果实一般不受害。发病初期，叶正面出现白 色小粉斑，并呈放射状扩展，至后期数个病斑连片，覆盖整个叶面、叶背、叶柄 和茎部i ij 。在发病的晚期，病部白粉加厚，转为淡灰色，叶片组织变黄干枯。在 环境条件不利病菌生长或寄主衰老的情况下，病斑上白粉状物的表层或里层会产 生成堆的黑色小斑点，即病菌的有性世代闭囊壳，但并非所有地区都可发现 闭囊壳1 2 t 3 】。有时在粉斑中会出现一些黑霉，这是白粉菌的一种寄生菌白粉 寄生孢，遇到这种情况可以使用显微镜加以辨认1 4 1 。当白粉病在一些有抗性的品 种上发生时，有时看不到明显的粉状物，而是叶组织变黄，在叶面上形成大小不 等的黄斑。 南瓜是受白粉病危害较为严重的一种经济作物，引起南瓜白粉病的病原真菌 是单丝壳菌【s p h a e r o t h e c a f u l i g i n e a ( s c h l e c h t e xf r ) p o l l p6 1 ，属于子囊菌亚门白 粉菌目单丝壳属，该菌是专性寄生菌，既可在活的寄主体内吸收营养，以菌丝体 在温室大棚的瓜株上越冬，又可以休眠的闭囊壳随病残体在田间土壤里越冬。次 第一章文献综述 年春天，当天气转暖、环境条件适宜时，越冬后的闭囊壳释放子囊孢子，或是菌 丝体上产生分生孢子侵入寄主，造成初次侵染，引起发病。病菌的孢子随气流或 雨水传播，条件适宜时，病部产生大量的分生孢子，在田间进行多次再侵染。当 病叶枯死或到了秋季，病菌又产生闭囊壳随病残体越冬，或以菌丝体在温室、大 棚被害株上越冬 7 1 。白粉病菌生长的适宜温度为2 0 - - 一2 5 ，温度高于3 0 或低于 1 0 时不利于病原菌生活。田间湿度大，温度为1 6 - - - 2 4 c 时，白粉病容易发生流 行，而高温干旱则可抑制病害发生【8 l 。一般保护地的温度适宜、湿度较大、空气 不流通，白粉病发生比露地严重，但瓜叶面有水珠或水膜时，则不利于病菌的侵 入。另外，栽培管理粗放、施氮肥过多、光照不足，也有利于病害发生【9 】。 2 瓜类白粉病的防治现状 瓜类白粉病是随保护地蔬菜栽培的发展而蔓延起来的一类病害，目前防治该 病的措施主要有：抗病育种、化学防治和生物防治等【i o j 。 选育抗病品种是防治白粉病的重要方法之一，许多国家已把对白粉病的抗病 育种作为瓜类抗病育种的一项主要目标，并且已经选育出许多抗病品种。我国在 黄瓜抗病品种的利用方面，已有长期的研究，各地都培育出了一些适合的抗病品 种1 1 1 】。如碧春、滓春l 号、津春2 号、沣春4 号、津春5 号、中农6 号、中农8 号、中 农1 2 号、中农1 4 号、中农1 5 号、中农1 7 号及8 7 2 等都是常用的抗病品种。但是我 国对其他瓜类白粉病的研究起步较晚，比较有效的抗病品种不多。如在硬皮甜瓜 品种对比中发现京玉1 、5 号要比伊丽莎自抗白粉病。而南瓜抗病品种中，目前种 植较多的是日本夷香南瓜、日本锦栗南瓜、日本桔红南瓜，但在种植前要做好提 纯复壮工作，选用无病的种苗。由于病菌本身的复杂性和新生理小种的出现，使 得抗病品种的应用仍受不同区域和环境的影响，即使选用了抗病品种，此病仍然 发生。此外，对美洲南瓜抗白粉病育种研究表明抗性品种因抗性基因的纯化会引 起果实产量下降和果型变长等问题【1 2 】，所以目前瓜类白粉病的防治工作尚不可 单纯依赖品种的抗病性，药剂的配合使用必不可少。 白粉病的化学防治最早可追溯到古罗马时代，那时人类就开始用硫来防治白 粉病，耋i l j 2 0 世纪3 0 年代，用于白粉病防治的药剂种类开始增加，到目前为止至少 已有7 种类型的药剂在生产上应用【1 3 】。硫制剂是无机农药中的一个重要的品种， 第一章文献综述 使用历史悠久，近年来随着人们对环境和食品安全的重视，硫的使用量又星上升 趋势，作为一种保护性杀菌剂，它对病害的作用方式为多位点，目前还未见抗性 产生的报道。硅在农业上被作为抗病性物质研究也有很长历史，其中在黄瓜白粉 病上的研究最多。试验证明富含硅的黄瓜叶片上白粉病菌产生的吸器数大大减 少，且病菌分生孢子梗的发展受到抑制，从而使病菌的繁殖率下降；生长于含 硅营养液中的黄瓜植株与对照相比，黄瓜白粉病的发病程度明显下降【1 4 1 。随着 人们环保呼声的提高，研究者对它的兴趣也愈来愈大。内吸性杀菌剂的主要代表 是甾醇抑制剂( e b i s ) 类杀菌剂，其种类较多，根据作用机理不同可把这类杀菌 剂分为两大组：一组为脱甲基抑制剂( d m i s ) ，即抑制甾醇c - 1 4 脱甲基作用，另一 组抑制甾醇c = c 双键还原作用或同分异构化作用。e b i s 类杀菌剂的主要作用是使 病菌的菌丝顶端变形。防治白粉病效果优异的e b i s 类杀菌剂有吗啉类、哌啶类、 嘧啶类，尤以三唑类【l5 】对白粉病有特效，由于病菌对其中一些药剂类型的抗药性 问题，近年来生产上以三唑类的药剂如三唑酮在白粉病的防治上使用最为广泛。 但是随着化学农药弊端的日益突出【m j ，它们在瓜类作物上的使用受到了很大的 限制。另外，防治白粉病的内吸性杀菌剂还有两类：一类是嘧啶类如乙嘧酚、氯 苯嘧啶醇和氟苯嘧啶醇，为核酸合成抑制剂；另一类是苯并咪唑类如多菌灵和苯 菌灵，为有丝分裂抑制剂。 近几年各国在环境相容性农药的研制方面作了很大的努力，尤其在控制瓜类 白粉病上研究较多。甲氧基丙烯酸酯类( p m e t h o x y a c r y l a t e s ) 杀菌剂被认为是2 1 世纪的一类新型杀菌剂【i7 1 ，它对白粉病菌的主要作用是抑制分生孢子的萌发及 附着孢、孢子梗的形成和孢子产生，同时还对病菌的有性过程如闭囊壳的形成和 子囊孢子的产生有作用，其作用机理为阻断细胞色素b 和细胞色素c 1 的电子传递， 作用方式不同于现有的有机类杀菌剂，并与其它杀菌剂无交互抗性。陶氏益农公 司生产的q u i n o x y f e n 属苯氧基喹啉类( p h e n o x y q u i n o li n e ) ，具有良好的传导保护 作用，持效期长，专用于对白粉菌类病害的防治，其作用机制正在研究中。然而 由于白粉病菌繁殖率高，且一个流行季节可繁殖多代，因此其病菌群体数量惊人， 异质性高，加之系统性杀菌剂都是单位点作用方式，故病菌在药剂的选择压力下 极易产生抗药性，且抗性水平上升快。以瓜类白粉病为例，此病害已对6 类杀菌 剂苯并咪唑类、e b i s 、有机磷类、羟基嘧啶类、甲氧基丙烯酸酯类和苯氧基 第一章文献综述 喹啉类( 表卜1 ) 几乎同时产生了抗药性。当前，尽快制定并实施解决抗药性 问题的措施已成为病害防治的一个重大问题。 表1 1 防治白粉病的主要化学药剂及作用机理( 周益林，2 0 0 1 ) m e c h a n i s mo f a c t i o nc h e m i c a lc l a s sn a m eo f f u n g i c i d e b r o m u c o n a z o l e ，c y p r o c o n a z o l e , d i f e n o c o n a z o l e ，d i n i c o n a z o l e , e p o x i c o n a z o l e ，f e n b u c o n a z o l e ， 喇a z o l e f l u s i l a z o l e ，f l u t r i a f o l ，h e x a c o n a z o l e ， m y c l o b u t a n i l ，p r o p i c o n a z o l e , t e b u c o n a z o l e , t e t r a c o n a z o l e , g r o u pl ：c - 1 4 t r i a d i m e f o n t r i a d i m e n o l d e m e t h y l a t i o n e r g o s t e r o l i n h i b i t o r s ( d m i s ) l m i d a z o l e sp r o c h l o r a z b i o s y n t h e s i s i n h i b i t o r s p i p e r a z i n e 1 r i f o r i n e ( e b i s ) 州d i n ep 州f c n o x g r o u p 2 ： s y s t e m i c i n h i b i t i n gt h e m o r p h o l i n e sf i n p r o p i m o r p h , t f i d e m o r p h r e d u c t i o no r i s o m e r i s a t i o no f c - - cd o u b l e p i p e r i d i n e f e n p r o p i d i n b o n d s l n h i b i t o r so fn u c l e i ca c i ds y n t h e s i s p y r i m i d i n ee t h i r i m o l 。f e n a r i m o l 。n u a r i m o i i n h i b i t o r so f m i t o s i sb z i m i d a z o l e c a r b e n d a z i m , b c n o m y i b l o c k i n ge l e c t r o nt r a n s f e ri c i a 5 5 0 4 ( a z o x y s t r o b i n ) ， b e t w e e nc y t o c h r o m eba n d p m e t h o x y a c r y l a t e sb a s 4 9 0 f ( k r e s o x i m - m e t h y i ) , s s f 12 6 , c y t o c h r o m ec lc g a 2 7 9 2 0 3 ，z a l 9 6 3 ，s y p z 0 7 1 p h e n o x y q u i n o l i n eq u i n o x y f e n ( d e - 7 9 5 ) p r e v e n t i v em u l t i s i t e sm i n e r a l s u l p h u r s i l i c o n 4 第一章文献综述 利用拮抗微生物作为生防菌种对白粉病菌进行有效的生物防治已有应用，如 2 0 世纪8 0 年代末，黄瓜白粉菌的重寄生菌a m p e l o m y c e s 口”姗“口凰在澳大利亚注册 登记防治白粉病，但由于其需要高湿条件，防效因此大大受挫。h i j i w e g e n 研究 发现在田间控制条件下，t i l l e t i o p s i sm i n o r 具有极为有效的防治病害的能力【堪l ， 但在温室条件下，却失去了这种防治病害的能力，这极有可能是在温室条件下具 有太高的相对湿度。在田间控制条件下对黄瓜幼苗进行的对照试验中发现，z a l b e s c e n s 和a q u i s q u a l i s 防治白粉病菌的效果较zm i n o r 更佳，u r q u h a r t 等人发现 在温室栽培黄瓜中，t i l l e t i o p s i ss p p 的另外两个菌种zw a s h i n g t o n e n s i s 矛h t p a l l e s c e n s ，均具有降低白粉病病原菌孢子密度的作用【1 9 1 。此外，还有几种真菌 对白粉病具有生物防治的作用，支顶孢属的a c r e m o n i u ma l t e r n a t u m 和芽枝状枝孢 菌c l a d o s p o r i u mc l a d o s p o r i o i d e s ，在高湿条件下，既能寄生在黄瓜白粉菌的菌丝 体中，又能对其菌丝体产生破坏【2 0 1 。利用微生物防治白粉病的缺点在于其效果 受气候条件的影响严重，白粉菌在干燥条件下能存活，而大多生防因子需要7 0 以上的湿度，这意味着生防因子的防效会因气候、品种等原因而大打折扣。目前， 在荷兰已有几种类似的生物防治制剂在进行半商业性的开发试验。 最后，改善小环境，创造不利于病菌的生长条件，也是防治瓜类白粉病的一 项必要措施。选择地势较高、通风、排水良好的地块种植，与禾本科作物实行2 3 年轮作，加强管理，合理施肥。雨后及时清沟排水，及时摘除基部病、老黄叶， 并深埋或集中烧毁，加强田间通风透光，增强植株的抗逆性。总之，科学的管理 加上合理的药剂使用是目前防治白粉病的重要手段【2 1 1 。 第二节植物源杀菌剂研究进展 由于人们对化学农药的不合理使用及药剂本身的固有缺点已经造成了许多 严重的问题，如环境污染、人畜中毒、生态失衡及“3 r ”( r e s i d u e ，r e s i s t a n c e ， r e s u r g e n c e ) 等，这些不良影响已引起人们的关注，为此，人们开始重新评估并 开发对人畜及环境安全的新型安全农药。植物源农药作为生物农药的一个重要组 成部分，正越来越受到人们的重视，这是因为植物源农药来源于自然，能在自然 界降解，对人畜相对安全，还具有低毒、低残留的特点【2 2 1 。此外，植物是生物 5 第一章文献综述 活性化合物的天然宝库，其产生的次生代谢产物不仅种类繁多，而且其中的大多 数化学物质如酚类、生物碱、类黄酮和萜烯类等均具有抗菌或杀虫活性，具有广 阔的开发和应用前景。目前，从植物中探寻新的活性先导化合物或新的作用靶标， 通过类推合成或生物合理设计新农药的开发已成为农药化学和农药毒理学研究 的热点【2 3 1 。 1 植物源杀菌剂活性成分研究概况 据统计，地球上的植物至少有5 0 万种，其中很多植物具有抑菌或杀菌作用 刚。w i l k i n s 等1 9 8 9 年报道有i 3 8 9 种植物有可能作为杀菌剂的原材料，同年， g 啪g e 和址皿e d 报道约有2 4 0 0 种植物具有防治有害生物的活性【2 5 1 。现有的研究结 果表明，植物中抗菌有效成分主要分四大类，萜类化合物及其衍生物：生物碱、 酰胺及蛋白质等含氮含硫化合物；脂肪类化合物，主要是长链碳烷和脂肪酸；芳 香族化合物，包括酚类黄酮类以及芪类等( 见表1 2 ) 田】。 p i t m a n 等用4 5 种来自植物的萜类物质对镰刀菌进行抗菌试验，发现5 0 以上 的萜类物质有很好的抑菌作用。蒲公英中的一种倍半萜具有抗菌活性【2 6 1 。 a r u z z e l l a h e 对多种香精油杀菌活性系统的测试发现，多种植物香精油能抑制真菌 的生长。许多植物源芳香物质对植物病原菌有抑制作用