骆驼蓬Peganum harmala L.是一种多年生草本植物,其次生代谢物骆驼蓬碱是β-咔啉类化合物,在药理学研究中显示出抗焦虑、镇静、抗疟疾、抗肿瘤、抗氧化、消炎、抗病毒、抗真菌和驱虫等广泛的作用效果。荔枝霜疫霉菌Peronophythora litchii Chen为荔枝Litchii chinensis Sonn.主要的植物病原真菌之一,对荔枝果实的产量和品质影响非常严重,每年都需要花大量的人力和物力进行防控。而且我国荔枝产区使用的杀菌剂有部分已经产生抗药性。酰胺类杀菌剂在防治卵菌纲中占有重要的地位,近期报道的新的酰胺类杀菌剂品种中,有不少对卵菌纲具有非常好的防治效果。以植物的次生代谢产物作为先导化合物开发新药剂,是世界农药研究的一个新热点。本文首次测定了29种骆驼蓬碱酰胺衍生物对六种植物病原真菌的抑制活性,进而选择其中活性最强的化合物深入研究其对荔枝霜疫霉的活性、形态结构、生理生化过程及线粒体功能的影响,探究其作用机理,结果如下:利用生长速率法,以六种植物病原真菌作为目标菌,筛选骆驼蓬碱酰胺衍生物的抑菌活性。结果表明,在100μg/mL浓度下,这些骆驼蓬酰胺碱衍生物对测定的六种植物病原真菌都表现出了抑制活性,而且部分化合物对特定病原真菌有显著的抑制活性,其中,化合物F4对荔枝霜疫霉菌P.litchii的抑菌活性最为突出,抑菌率高达95%以上。进而,采用离体叶片法测定骆驼蓬酰胺碱衍生物对荔枝霜疫霉菌的抑制作用,结果发现,在100μg/mL浓度条件下,化合物F4的预防效果和治疗效果分别达到92.59%和59.26%。而且在高浓度处理(86.22μg/mL)中,荔枝霜疫霉菌的平均孢子囊形成抑制率、孢子囊萌发的相对抑制率和芽管的伸长抑制率分别达到99.4%、72.46%和80.29%,效果显著。化合物F4显示出较好应用潜力,因而选择该化合物对荔枝霜疫霉菌的抑菌作用进行深入研究。采用显微技术研究化合物F4对荔枝霜疫霉菌生长发育与形态的影响。观察发现,菌丝生长畸形、分支减少,表面出现肿大、沟壑或者溢缩,细胞内容物缺失,而少数萌发的孢子囊芽管细而短、分支减少,表面凹凸不平,菌丝细胞内容物减少。在扫描电镜观察发现菌丝体严重皱缩和干瘪,存活的菌丝体大部分呈严重的肿胀和溢缩的畸形状,孢子囊出现皱缩、塌陷和干瘪的情况。利用透射电镜观察可发现细胞壁增厚严重并外表粗糙,细胞膜增厚和质壁分离伴随大量小溶酶体形成,空泡化严重,细胞基质严重缺失并浓缩成明显的“黑洞状”,线粒体出现严重的肿胀,膜间消失,嵴数量明显减少。生理生化结果表明,化合物F4处理后的荔枝霜疫霉菌随用药浓度和时间增加胞外环境的pH与对照的偏离越严重,胞外还原性糖含量、丙二醛(MDA)含量越高,可溶性蛋白含量、NADH氧化酶(NOX)的活性显著降低,以上结果说明化化合物F4使荔枝霜疫霉菌的细胞的抗氧化能力降低,ROS积累,使细胞膜产生过氧化导致其完整性和功能受到破坏,引起一系列异常的细胞病变。化合物F4影响荔枝霜疫霉菌的线粒体功能,研究发现,线粒体膜出现畸形变化、膜通透性转运孔(MPTP)开放度增加、线粒体跨膜电位(Δ?m)降低呼吸链的酶复合物I-V的活性显著降低等一系列的症状,显示线粒体膜出现了明显的损伤,其代谢功能出现障碍,说明化合物F4可能作用在荔枝霜疫霉菌的线粒体上,导致呼吸链酶活性受阻,扰乱或者抑制能量代谢,抑制荔枝霜疫霉菌的生长。总之,化合物F4在表观上抑制荔枝霜疫霉菌丝生长、产孢与孢子囊萌发,引起细胞表面与内部的形态变化,特别是线粒体形态的变化;在生理生化水平上,引起胞外pH,胞外还原性糖含量、丙二醛(MDA)含量、麦角甾醇含量、可溶性蛋白含量、NOX活性等一系列改变;然而,最主要的是引起线粒体形态和功能的损伤,导致呼吸链酶活性受阻,抑制其能量代谢,最终导致荔枝霜疫霉菌的生长受阻。