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唑菌酯(英文通用名:pyrazoxystrobin,试验代号:SYP-3343)是沈阳化工研究院研制开发的strobilurin类杀菌剂,前期研究发现其对稻瘟病在室内和田间条件下都有出色的活性,并且优于商品化药剂三环唑、氟环唑和嘧菌酯等。鉴于唑菌酯对稻瘟病菌的高活性,其作用机制的研究在国内外未见文献报道,为了明确该药的作用机制,为该药的推广应用提供理论指导,本论文在离体和活体杀菌谱研究的基础上研究了唑菌酯对稻瘟病菌的物理作用方式、生物学作用方式和生化作用机理。考虑到strobilurin类杀菌剂具有高的田间抗药性风险,本文初步研究了唑菌酯与其他类杀菌剂的协同作用。
离体试验结果发现,唑菌酯对测定的25种病原菌中的10种有出色的生长抑制作用,其EC50在1μg/ml以下,它们分属于子囊菌、担子菌和半知菌；室内活体试验发现,该药茎叶保护处理防治黄瓜灰霉病(子囊菌)、黄瓜霜霉病(卵菌)、水稻稻瘟病(子囊菌)、水稻纹枯病(担子菌)和小麦叶锈病(担子菌)也具有很好的防治效果。离体和活体研究结果表明,唑菌酯属于广谱、高效的杀菌剂。
根据稻瘟病菌的病害侵染循环,离体条件下研究了唑菌酯对稻瘟病菌多个生长阶段和侵染过程的影响,结果发现唑菌酯不仅可以抑制稻瘟病菌的菌丝生长、孢子萌发、芽管伸长,还可以影响附着胞的形成、延缓附着胞的侵入、减少孢子的产生量。此外,唑菌酯还可以影响稻瘟病菌的菌丝形态,导致菌丝扭曲。本研究还发现,唑菌酯在活体条件下具有良好的保护和治疗活性以及一定的铲除活性。生物学作用方式研究结果表明,唑菌酯能被水稻叶片吸收,并在木质部和韧皮部中输导,但不能被根部吸收。
唑菌酯对稻瘟病菌线粒体呼吸作用影响的研究表明,7.5ng/ml唑菌酯可以强烈抑制亚线粒体中NADH的消耗,且抑制效果优于嘧菌酯和醚菌酯；交替氧化酶对唑菌酯活性影响的研究表明,唑菌酯对组成型表达交替氧化酶(AOX)的黄瓜灰霉病菌活性较低,但在SHAM的协同作用下其活性则可以大大提高；研究还发现,嘧菌酯与SHAM协同处理灰霉病菌16h后抑制作用与嘧菌酯单独处理时差异不大,但相同情况下唑菌酯和SHAM的联合抑制作用则明显的强于唑菌酯单独处理。由此可见,唑菌酯和其它strobilurin类杀菌剂一样可以抑制稻瘟病菌线粒体呼吸链的电子传递,本文初步推测它作用于线立体呼吸链复合物Ⅲ的Qo位点。
唑菌酯与其他杀菌剂复配制剂的初步研究结果表明,离体条件下,将浓度分别为0.0125μg/ml和1μg/ml的唑菌酯与丙环唑,在1:20-20:1间混用防治稻瘟病菌,各比例下混剂的增效比均在1左右,协同作用在此范围内主要表现为相加作用。离体条件下,将浓度分别为15μg/ml和5μg/ml的唑菌酯与异菌脲,在1:20-20:1间进行混用防治黄瓜灰霉病菌,各比例下混剂的增效比均在1左右,协同作用在此范围内主要亦为相加作用。
本论文的研究表明,唑菌酯是高效、广谱的线粒体呼吸链电子传递抑制剂,由于其具有多作用阶段、多作用方式及良好的内吸输导等特点很可能在将来成为防治稻瘟病菌的又一特效药剂。