论文部分内容阅读
申嗪霉素是一种高效、低毒、安全的生物源杀菌剂,目前登记用于作物水稻上纹枯病的防治。然而,申嗪霉素在作物上不具备韧皮部传导性,导致其应用受到限制。本课题组前期合成了系列申嗪霉素-氨基酸耦合物,发现其在蓖麻上具有韧皮部传导性。本研究以申嗪霉素-L-缬氨酸耦合物（PCA-L-Val）和申嗪霉素-D-缬氨酸耦合物（PCA-D-Val）为试验药剂,并以申嗪霉素为对照药剂,建立了化合物在小麦上的超高液相色谱-串联质谱分析方法,并研究其在不同生长期的小麦植株中的内吸传导性,同时测定了他们针对小麦根腐病原菌和小麦茎基腐病原菌的室内杀菌活性。室内杀菌活性测定结果表明,氨基酸的引入可以改变申嗪霉素原有的杀菌活性。对于小麦根腐病菌的毒力测定结果表明,PCA-D-Val具有与申嗪霉素相当的杀菌活性,其抑菌率为62.72%,申嗪霉素对其抑菌率则为65.16%,而PCA-L-Val的活性低于申嗪霉素,其抑菌率为11.85%。此结果表明氨基酸空间构型对耦合物的生物活性具有不同的影响。对小麦茎基腐病菌的毒力测定结果表明,申嗪霉素及其缬氨酸耦合物均对该病原菌无明显抑制活性。采用超高效液相色谱-串联质谱（LC-MS/MS）建立了申嗪霉素-缬氨酸耦合物在小麦中的检测方法,并采用液-液酸碱萃取和C18固相萃取的样品前处理方法,结果表明:供试化合物在小麦根部、茎部、叶部样品中的浓度与检出峰面积成线性关系;在添加浓度范围内,在小麦各部位中的添加回收率在83.24%～94.21%之间,变异系数在1.21%～11.51%范围内,最低检出浓度均为1×10-3mg/kg,最小检出量均为1×10-4mg/kg,符合国家农药残留分析检测标准。研究了申嗪霉素-缬氨酸耦合物在不同生长期的小麦植株中的传导性,其结果如下。对于分蘖期的小麦而言,使用药剂浓度为200μM时,在小麦中的根部均能检测到耦合物的含量,且PCA-L-Val于处理18 h后在小麦根部的含量最高,为15.50μmol/kg,而PCA-D-Val在同一时刻在小麦根部的含量达到最大值,为11.37μmol/kg,说明申嗪霉素-缬氨酸耦合物具有了在小麦中的韧皮部传导性,且PCA-L-Val的传导性强于PCA-D-Val。同时在小麦的分蘖叶片中也检测到了耦合物的含量,且PCA-L-Val叶面处理小麦3 h后该化合物在分蘖中的含量即达到最大值,为8.74μmol/kg,而PCA-D-Val在同一时刻也达到了最大值,为4.54μmol/kg,说明申嗪霉素-缬氨酸耦合物还具备了由主茎向分蘖间传导的特性,且PCA-L-Val在小麦上的这种传导特性强于PCA-D-Val。然而,对照药剂申嗪霉素均不具备这两种传导性。对于拔节期的小麦而言,使用药剂浓度为200μM时,在小麦中的各部位均能检测到耦合物的含量,且PCA-L-Val于处理12 h后在下茎中的含量达到最大值,为3.9μmol/kg,而PCA-D-Val于处理48 h后在下茎中的含量达到最大值,为0.43μmol/kg;PCA-L-Val于处理6 h后在下叶中的含量达到最大值,为9.19μmol/kg,PCA-D-Val于处理24 h后在下叶中的含量达到最大值,为6.30μmol/kg;申嗪霉素在小麦的下茎和下叶中均未被检测到。结果表明,耦合物在拔节期的小麦植株中仍然具备韧皮部传导性,且PCA-L-Val在小麦下茎中的韧皮部传导性比PCA-D-Val更好。此外,对于不同生长期的小麦植株,经过PCA-L-Val和PCA-D-Val叶面处理后在植株各部位均能检测到申嗪霉素的含量,说明该耦合物经叶片吸收后输导至植株各部位过程中发生了一定程度的分解反应,其具体代谢机制有待进一步明确。综上所述,申嗪霉素与缬氨酸耦合后可以提高或降低活性母体的杀菌活性,并且可以改善耦合物在小麦植株中的内吸传导性;缬氨酸空间构型的不同对该耦合物在小麦中的内吸传导性有不同的影响,其在小麦体内的传导机制有待进一步研究。