论文部分内容阅读
韧皮部传导或者双向传导的杀菌剂的开发有助于通过叶面施药防治植物根部病害和维管束病害,目前能够通过韧皮部向下传导的农药除了一些除草剂品种外,杀菌剂中的品种极其有限。研究韧皮部传导药剂的传统方法主要是从农药的被动扩散规律及输导化合物的理化性质入手,以调整农药的油水分配系数和电离常数等参数为研究手段,寻求能通过植物韧皮部被动扩散的杀菌剂。本研究立足于植物内源化合物在韧皮部的输导特性,以植物体内本身存在且具有定向传导特点的化合物作为导向化合物,与杀菌剂进行藕合,从中筛选出能向植物的特定部位传导积累的杀菌剂。
以生长素类的化合物吲哚乙酸和萘乙酸为导向化合物,分别与三唑醇和烯唑醇进行藕合,得到4种生长素-农药藕合物,试验了它们在室内对水稻纹枯病菌、荔枝炭疽病菌、水稻稻瘟病菌和白菜黑斑病菌的毒力以及诱导大豆植株产生次生根的活性,并对比试验了三唑醇、吲哚乙酸-三唑醇的藕合物、萘乙酸-三唑醇的藕合物通过水培和叶面处理后在植株各部位的分布。四种化合物对水稻纹枯病菌有与原来的杀菌剂本身相似的杀菌活性,同时也表现出一定的诱导植物生根的活性。导向试验的结果表明,三唑醇在植物体内不能从叶部向根部传导,即使将它与吲哚乙酸混合使用,也不能改变这一性质。而吲哚乙酸与三唑醇藕合后的产物以浓度为800mg/L的药液施于叶片后,在12~60h的试验时间内在植物的各部位都能检测到存在,其中喷雾处理后12h在根部检测到最大值为1.87μg/g(鲜样),高于茎中的含量,表明这种化合物能通过叶片用药后向植物的根部传导并积累。这种传导性能通过加入游离的吲哚乙酸而被抑制,加入等物质的量的吲哚乙酸后在根中最高含量仅仅只有0.8μg/g(鲜重),说明这种藕合物和吲哚乙酸在植物体内的传导是在同样的载体介导下完成的。而萘乙酸的三唑醇藕合物因为没有载体的介导,在植株内不能向下传导到根部。
以植物体内丰富的氨基酸为导向化合物,选定谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸分别和噁霉灵、拌种灵进行藕合,合成了6种氨基酸-杀菌剂藕合物,并以氯乙酸为对照,合成了氯乙酸-拌种灵藕合物,试验了7种化合物对水稻纹枯病菌的室内毒力,测定了拌种灵及其与丙氨酸、谷氨酸、氯乙酸形成的藕合物进入悬浮培养的大豆细胞的量随时间的变化规律。拌种灵和氯乙酸的拌种灵藕合物只能通过扩散进入大豆细胞,在设定的5h试验时间内,细胞内的量与外界浓度和培养的时间正相关。而拌种灵与谷氨酸和丙氨酸形成的藕合物进入水稻细胞的量分别在培养1h和2h时达到最大值,为56.36μg/g(鲜重)和30.56μg/g(鲜重),显著地高于营养液中20mg/L的浓度。当含有20mg/L的谷氨酸-拌种灵藕合物的营养液中加入50mg/L的丙氨酸后,谷氨酸-拌种灵藕合物进入细胞内的量降低到11.98μg/g(鲜重);当加入50mg/L的解偶联剂2,4-二硝基苯酚后,细胞内的量降低到3.25μg/g。这一结果意味着拌种灵与氨基酸的藕合物能通过细胞膜上氨基酸的载体介导进入细胞内,谷氨酸-拌种灵的藕合物可以利用中性氨基酸的载体进入细胞内,并且这是一个主动吸收的过程,需要消耗能量。
以拌种灵为对照药剂,试验了拌种灵-谷氨酸的藕合物在烟草植株上的传导积累性。叶面用药后24h时顶端生长点含量达到最大值,为3.73μg/g(鲜重),36h时根中检测到的含量为2.88μg/g(鲜重),而拌种灵施用于叶片后在根中没有检测到它的存在。水培试验结果说明拌种灵与谷氨酸藕合后也有利于从根部吸收。
以乙酰水杨酸为导向化合物,分别与噁霉灵、三唑醇和噻菌灵藕合后,得到了3种新的化合物,对水稻纹枯病菌均表现出比藕合之前的杀菌剂更高的室内抑菌活性。以水杨酸为对照药剂,试验了乙酰水杨酸与噁霉灵的藕合物对大豆叶片过氧化物酶活性和游离脯氨酸含量的影响;以噁霉灵为对照药剂,试验了噁霉灵-乙酰水杨酸藕合物对水稻细胞吸收的规律。结果表明,噁霉灵与乙酰水杨酸藕合后,同样能诱导大豆叶片内过氧化物酶活性升高和游离脯氨酸含量增加,但进入水稻细胞的量却显著地低于噁霉灵。表明乙酰水杨酸并不能介导噁霉灵进入植物细胞,因而不是理想的导向化合物。
研究表明,杀菌剂能在导向化合物的介导下,在植物体内传导积累。吲哚乙酸和氨基酸是比较理想的能介导杀菌剂双向输导的导向化合物,特别是酸性氨基酸介导下农药在植物体内的双向传导并向生长点的积累,具有更深入研究的前景。利用导向化合物与农药藕合形成的导向农药的研究将成为新农药研究与开发的新的领域。