烟草花叶病毒（Tobacco mosaic virus,TMV）是危害最为严重的植物病毒之一,全球每年因TMV造成上亿元的损失。化学药物防治仍是目前植物病毒病防控的主要手段,然而有效的药剂种类有限,难以有效控制植物病毒病的危害,迫切需要研发新型、高效的植物病毒抑制剂。发展精准、高效的药物筛选方法,以及基于新机制的化合物筛选,将有助于植物病毒抑制剂的研发。因此,本论文围绕抗病毒化合物的筛选方法和靶向TMV核酸的光动力治疗两方面开展工作,取得以下结果:1.建立抗TMV化合物数字化荧光筛选平台,发现高效的咔唑类抗TMV衍生物传统的活性筛选方法,如枯斑法等,普遍存在费时费力、周期长和重现性低等局限,构建含有荧光蛋白的病毒表达载体,可直观地评估小分子对病毒的抑制,但目前报道的多数荧光方法不能定量,且无法实现高通量筛选。本研究建立了一种软件自动识别荧光面积的抗TMV化合物荧光筛选平台,对小分子抑制病毒的效果进行定量化分析,减少人工统计的工作量和降低人工测量带来的主观误差;并可实现高通量筛选和长时间地持续观测。在该筛选平台下,50μmol/L宁南霉素在注射72 h、120 h和150 h后,对TMV的抑制率分别为87.8%、82.3%和64.6%;相同条件下,病毒唑为64.5%、57.6%和41.8%,表明宁南霉素活性优于病毒唑。该结果与室内枯斑实验测得的结果一致,表明该方法可用于抗病毒化合物的筛选,并可持续观测化合物的抑制效果。咔唑和β-咔啉生物碱呈现出一定的抗病毒活性,为发现高活性的抗病毒化合物,本研究在含氮杂环的7和11位置修饰改造,并引入活性酰腙结构单元,设计、合成了25个新型衍生物。采用建立的荧光筛选平台,鉴定出咔唑衍生物5和11对TMV具有高抑制活性（注射150 h后,在50μmol/L时的抑制率分别为76.3%和63.1%）,与商品化药剂宁南霉素相当（抑制率为64.6%）,并对植物安全。通过对不同时间点的连续观察,发现两种化合物对病毒增殖早期阶段（72 h）有较强的抑制效果（50μmol/L抑制率:92.1%和87.7%）,且可长时间持续保持较高的抑制能力。该抑制结果与室内枯斑实验测得的结果一致,并且不同时间点测得的抑制率的相关系数均＞0.8,进一步表明筛选方法的可靠性和重现性。2.探索靶向TMV基因组中G-四链体的光动力抗病毒治疗策略,发现高活性的卟吩类光敏化合物Ce6光动力治疗因其高效、作用速度快等优势,在农业领域展现出巨大应用潜力,但发挥光动力治疗效果的小分子往往靶向性弱,导致对正常组织、细胞的损伤。G-四链体是一种特殊的非标准核酸二级结构,一些G-四链体配体具有良好的光物理特性;同时,前期研究发现TMV基因组中形成的G-四链体影响基因的复制,有望成为抗病毒治疗的药物靶点。基于此,本研究提出,以TMV核酸G-四链体结构为生物靶标,筛选与其结合的光敏剂,通过光动力途径破坏核酸完整性,实现防控植物病毒病的治疗策略。基于本研究鉴定出的TMV基因组中调控病毒复制的、可形成G-四链体结构的核酸序列（TMV PQS5）,采用紫外光谱方法筛选发现光敏卟吩化合物Ce6和Ce6T与TMV PQS5具有高亲和力,解离常数为0.94μmol/L和1.77μmol/L。光照后,2种化合物可快速产生活性氧（Reactive oxygen species,ROS）,并裂解TMV PQS5（光照120 min后的裂解率分别为55%和40%）,加入活性氧清除剂后,明显减少ROS形成和对TMV PQS5的光裂解作用,表明化合物的光动力作用依赖于ROS产生。相同条件下,2种化合物对单链RNA无明显光裂解作用,说明它们可选择性结合TMV G-四链体。基于Ce6相对更高的ROS产率和与TMV PQS5的结合亲和力,对其进行了深入研究。利用荧光筛选体系,发现Ce6对不能形成G-四链体结构的PQS5序列同义突变的突变型病毒载体没有抑制效果,进一步说明Ce6作用于TMV基因组中的G-四链体序列。此外,室内生测结果发现Ce6在正常光照下表现出与宁南霉素相当的抑制活性（500μg/m L时抑制率:Ce6为78.1%,宁南霉素为76.6%）,光照后活性明显提高（抑制率为92.2%）;q RT-PCR结果发现Ce6光照后显著抑制TMV基因的表达,表现出更高的抗TMV活性。综上所述,本论文建立了一种抗TMV化合物数字化的荧光筛选体系,发现具有高活性的含酰腙基团的咔唑衍生物5和11,探索出靶向TMV核酸G-四链体结构的光动力治疗策略,发现高活性光敏剂Ce6。本研究为植物病毒抑制剂的筛选提供了精确、快速的平台,为植物病毒病的防控提出一种分子靶向的防治策略。