CN101104606A - 一种新的抗旱剂和植物生长调节剂 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种新的抗旱剂和生长调节剂-环二肽类化合物环(L－亮－L－异亮)及其在农业生产中的用途。本发明对紫花苜蓿(Medicagosativa L.)进行了系统分离得到环二肽类化学成分并进行生物活性分析，筛选其中具有增强植物生长抗逆能力、促进植物根系生长的化合物，证明了环(L－亮－L－异亮)可明显促进植物根系生长，增加植物抗旱能力，可望制成新的植物抗旱剂和植物生长促进剂和制备成符合农药要求的各种农药制剂，其结构式如上。

Description

一种新的抗旱剂和植物生长调节剂
技术领域
本发明涉及一种新的抗旱剂和植物生长调节剂环二肽类化合物环(L-亮-L-异亮)及其用途。
背景技术
环二肽类化合物在人、动物、植物、真菌和细菌中均有发现，结构不同的环二肽，其生物功能差异显著，具体包括有抑制杂草、调节钙离子通道、抗菌、专一催化立体构型和作为细菌生理调控的信号分子等生物活性。因此，环二肽类化合物在药物、抗生素和农用生物除草剂及抗旱剂的研制等方面具有巨大的开发潜力。国外对环二肽类化合物的研究比较活跃，IenagaK等曾报道了含羟脯氨酸残基的环二肽类化合物对植物的抗旱诱导作用。
为了进一步鉴定苜蓿中具有的化学成分，开发新型的植物生长调节剂，特别是抗旱剂，我们对从紫花苜蓿中所分离得到的环二肽类化学成分进行了生物活性研究。得到环二肽类化合物环(L-亮-L-异亮)具有显著促进根系生长作用。
环(L-亮-L-异亮)其植物生长调节促进根系生长等作用，迄今未见文献报道。
发明内容
本发明的目的在于研究抗旱性植物紫花苜蓿的化学成分，筛选其中具有增强植物生长抗逆能力、促进植物根系生长的化合物，以开发新型的植物生长调节剂。
本发明对紫花苜蓿Medicago sativa L.进行了系统分离，紫花苜蓿的干燥地上部分沸水提取(30L×3)。水提液水浴浓缩至10L左右，加入95％乙醇30L，搅拌后放置。沉淀弃去，醇溶液减压浓缩至无醇味后用石油醚、氯仿、乙酸乙酯和正丁醇依次萃取(10L×3)，萃取液减压浓缩得各层样品。氯仿萃取物用硅胶进行柱色谱(石油醚-丙酮梯度洗脱)分离。其中石油醚-丙酮(100∶3)洗脱流份经进一步的硅胶柱色谱或制备薄层色谱分离，得到一个环二肽类化合物。采用核磁共振等光谱技术，确定其为环(L-亮-L-异亮)，化学结构如下：
Figure A20071012935200031
其1H和13C核磁数据如下：
表1 1H和13C核磁数据表
    Residue   δ1H(300MHz，D2O)     δ13C(300MHz，DMSO-d6)
L-Leu     αCH     3.65     55.1
    βCH2     1.37     41.5
    1.18
    γCH     1.65     25.8
    δ1CH3     0.83-0.97     23.7
    δ2CH3     0.83-0.97     22.6
    CO     176.9
L-Ile     αCH     3.58     61.2
    βCH     1.90     37.5
    γ1CH3     0.83-0.97     16.3
    γ2CH2     1.65     26.1
    δCH3     0.83-0.97     12.8
    CO     175.6
环二肽类化合物环(L-亮-L-异亮)的制备方法中，其来源可以是市售的，也可以是从动植物、微生物中分离得到的，也可以是通过合成的方法得到的，其含量纯度大于80％。
所制成的环二肽化合物环(L-亮-L-异亮)可以制备成符合农药要求的各种农药制剂，如水剂、乳剂、粉剂等，用于促进植物根系生长，增加植物抗旱能力。
经促进小麦根和芽生长的活性试验表明，该化合物几乎所有测试浓度下都表现出了促进小麦根系生长的活性，最高达30％左右，而对芽的作用很弱或没有作用，可用于制备新型的植物抗旱剂。
附图说明：
图1为环(L-亮-L-异亮)促进小麦根和芽生长的活性试验结果
具体实施方式
实施例1：
本发明所用的原料为紫花苜蓿(Medicago sativa L.)。紫花苜蓿的干燥地上部分沸水提取(30L×3)。水提液水浴浓缩至10L左右，加入95％乙醇30L，搅拌后放置。沉淀弃去，醇溶液减压浓缩至无醇味后用石油醚、氯仿、乙酸乙酯和正丁醇依次萃取(10L×3)，萃取液减压浓缩得各层样品。氯仿萃取物用硅胶进行柱色谱(石油醚-丙酮梯度洗脱)分离。其中石油醚-丙酮(100∶3)洗脱流份经进一步的硅胶柱色谱或制备薄层色谱分离，得到化合物环(L-亮-L-异亮)。将环(L-亮-L-异亮)制成水剂、乳剂等。
实施例2：
将市售的或从其他动植物、微生物中分离得到的或通过合成得到的环(L-亮-L-异亮)用常规方法制成乳剂、水剂等。
实施例3：
对环(L-亮-L-异亮)进行促进小麦根和芽生长的活性试验，将干燥成熟的小麦种子浸入环(L-亮-L-异亮)的水溶液中，避光25℃培养，48小时后取出小麦种子，测量种子芽长与根长，与空白组对照计算芽与根系增长率。该化合物几乎所有测试浓度下都表现出了促进小麦根系生长的活性，最高达30％左右，而对芽的作用很弱或没有作用。
表2  环(L-亮-L-异亮)对小麦根和芽生长的影响
环(L-亮-L-异亮)
浓度(ppm) 0.03  0.06   0.13   0.25     0.50   1.00  2.00   4.00  8.00  16.00
芽增长率(％与对照组相比) 13.8  -2.0   0.2   4.5     -8.3   -0.1  -1.3   -0.2  -4.9  -12.8
根增长率(％与对照组相比) 28.3  1.1   7.5   16.8     1.5   6.6  11.9   11.3  6.4  -10.8

Claims (4)

1.一种新的抗旱剂和植物生长调节剂，其特征在于：该调节剂环二肽类化合物环L-亮-L-异亮具有如下结构：
Figure A2007101293520002C1
2.根据权利要求1所述的一种新的抗旱剂和植物生长调节剂，其特征在于：环二肽化合物环可以制备成水剂、乳剂、粉剂类符合农药要求的各种农药制剂。
3.权利要求1所述的环二肽类化合物环的用途，其特征在于：环二肽类化合物环L-亮-L-异亮在抗旱剂和植物生长调节剂中的应用。
4.一种新的抗旱剂和植物生长调节剂的制备方法，其特征在于：其来源可以是市售的，也可以是从动植物、微生物中分离得到的，也可以是通过合成的方法得到的，其含量纯度大于80％，紫花苜蓿的干燥地上部分沸水提取30L×3，水提液水浴浓缩至10L左右，加入95％乙醇30L，搅拌后放置，沉淀弃去，醇溶液减压浓缩至无醇味后用石油醚、氯仿、乙酸乙酯和正丁醇依次萃取10L×3，萃取液减压浓缩得各层样品。氯仿萃取物用硅胶进行柱色谱石油醚-丙酮梯度洗脱分离。其中石油醚-丙酮为100∶3，洗脱流份经进一步的硅胶柱色谱或制备薄层色谱分离，得到一个环二肽类化合物。
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