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微生物源除草剂是当今除草剂研究开发的重点，本研究对瓜果腐霉PAM1菌株代谢产物4-羟基-3-甲氧基肉桂酸的结构改造物4-羟基-3-甲氧基肉桂酸乙酯的除草活性、作用机理及靶标蛋白进行了研究。利用茎叶喷雾法、小杯法测定4-羟基-3-甲氧基肉桂酸乙酯的除草活性，结合植物叶片相对电导率、叶绿体光密度和叶绿素a/b含量的测定及微观结构观察等对其作用机制进行确定，并通过实时荧光定量PCR对相关蛋白的功能基因表达量进行了研究。 研究生物活性后发现: 1.利用茎叶喷雾法测定4-羟基-3-甲氧基肉桂酸乙酯和莠去津对马唐的除草活性，发现在500 mg/L时两种化合物都对马唐的抑制率达到了100％，4-羟基-3-甲氧基肉桂酸乙酯和莠去津对马唐的抑制中浓度(IC50)分别为64.26 mg/L和32.95 mg/L，与莠去津相比4-羟基-3-甲氧基肉桂酸乙酯的除草效果比较理想。 2.利用小杯法对反枝苋的测定结果发现，4-羟基-3-甲氧基肉桂酸乙酯在500mg/L对反枝苋种子萌发的抑制率达到了100％，对反枝苋胚根和芽的IC50分别为131.48 mg/L、147.33 mg/L具有较好的除草活性。 3.对拟南芥根长生长量的测定发现4-羟基-3-甲氧基肉桂酸乙酯对拟南芥根的生长具有较强的抑制作用，IC50为23.72 mg/L。 4.对4-羟基-3-甲氧基肉桂酸乙酯的安全性和抑菌活性进行了测定，发现其对小麦、玉米、高粱等粮食作物都表现出较强的安全性，对敏感作物油菜、小白菜、莴苣在500 mg/L以上时表现出了较强的抑制作用;而对禾谷镰孢菌、玉米大斑病菌和拟轮生镰孢菌的生长均具有一定的抑制作用，但活性较低EC50分别为1320.14mg/L、426.68 mg/L和174.603 mg/L。 研究作用机制后发现: 1.对马唐叶片的相对电导率进行了测定，发现随4-羟基3-甲氧基肉桂酸乙酯浓度的增加相对电导率增加，在250mg/L时仅处理了2h相对电导率就增加了12.22％，具有较好的破坏细胞膜透性的能力，而阳性对照莠去津处理的叶片相对电导率变化较小。 2.通过扫描电镜对马唐叶片叶表结构观察发现，在1000mg/L时表皮毛全部倒伏且叶脉剧烈褶皱，造成马唐无法进行正常的生理活动。 3.对马唐叶片叶绿素a/b的测定发现，经4-羟基3-甲氧基肉桂酸乙酯处理48 h后叶绿素Ca/Cb的比值明显下降，125 mg/L时下降了0.59;而经莠去津处理后Ca/Cb的值几乎无变化，在500 mg/L时只下降了0.34。 4.前期研究发现4-羟基3-甲氧基肉桂酸乙酯对拟南芥具有较强的抑制作用，因此对利用茎叶喷雾处理拟南芥后进行了同位素相对和绝对定量技术(i-TRAQ)测定，得到了49个表达水平上调的蛋白和34个下调的蛋白，选取其中的8个蛋白（调控放氧复合物的功能蛋白、核糖体的结构成分蛋白、铜离子转运蛋白、细胞质膜的阳离子结合蛋白、叶绿素-蛋白质复合物、微管蛋白、类囊体腔蛋白、天冬氨酸转氨酶相关的蛋白）进行功能分析并利用Real-Time PCR(qPCR)技术分析功能调控基因的表达量变化。研究发现AT2G43030、AT1G66240和AT4G20160基因表达明显上调，并造成植物铜离子转运数量增多、细胞外阳离子增多、植物细胞质内电解质浓度降低等，从而造成植物产生呼吸障碍，阳离子中毒，细胞内外电解质失衡等现象。AT4G10340和AT4G10340基因表达水平下调造成植物捕光和蛋白合成受阻，影响光合作用和无机盐的吸收转运，影响植物的正常生长。