CN104904715B - 丙戊酸钠在制备用于防治由植物病原菌引起的植物病害的杀菌剂中的用途 - Google Patents

Abstract

本发明公开了丙戊酸钠在制备用于防治由植物病原菌引起的植物病害的杀菌剂中的用途，本发明通过室内毒力测定，证明了丙戊酸钠对植物病原真菌具有良好的抑制活性。丙戊酸钠作为杀菌剂，具有高效和低毒的优点，适合于植物病害化学防治的要求。目前大量杀菌剂的使用，导致病原菌的抗药性增强，而且传统的杀菌剂对环境污染大、残留高，直接威胁着人类的食品安全。而丙戊酸钠是一种可降解、无污染、对环境友好的小分子化合物，并且其抗药性差、对非靶标生物及人畜安全，能够保证农产品及果蔬的高品质，符合可持续发展的要求，其研究和市场应用前景广阔。

Description

丙戊酸钠在制备用于防治由植物病原菌引起的植物病害的杀 菌剂中的用途

技术领域

本发明涉及杀菌活性化合物，特别涉及丙戊酸钠在制备用于防治由植物病原菌引起的植物病害的杀菌剂中的用途。

背景技术

在全球人口逐年增长的形势下，植物病虫草害加重了全球由食物短缺所引发的灾难，目前全世界至少有8亿人没有得到充足的粮食供给。其中植物病害一直是农业生产中存在的一个严重威胁，急需一种符合食品安全标准的植物病害防治方法。21世纪全球气候变化可能给粮食作物带来严重的流行病害，进而对未来的粮食安全构成巨大的威胁。植物保护是确保农业可持续发展的一个重要手段。

目前，对于造成全球粮食和其他作物的产量减少近20％的植物病害来说，杀菌剂仍是防治植物病害的首要选择。尽管合成农药，例如杀真菌剂，对植物病害有很好的防效，但是，合成农药给环境及人类健康带来了一定的安全隐患。近年来，环境安全问题已引起各界人士的关注，但其对环境的污染、残留和抗药性等问题使人们对绿色小分子化合物产生了很大的兴趣。因此，农业的可持续发展需要一种新的、安全的植物病害防治措施来实现。在这一大环境下，人们迫切需要新型的、绿色环保的杀菌剂的开发和有效利用。

丙戊酸钠，又称二丙二乙酸钠，化学名：2-丙基戊酸钠，英文名称：sodiumvalproate；VPA；sodium 2-propylpentanoate；2-propylvaleric acid；epilim。CAS号：1069-66-5，分子式：C₈H₁₅NaO₂，分子量：166.19，分子结构式为：

丙戊酸钠为白色结晶性粉末或颗粒，味微涩，有强吸湿性，无臭或几乎无臭，易溶于水、乙醇、热乙酸乙酯，几乎不溶于乙醚、石油醚、丙酮。熔点300℃。由丙二酸二乙酯经丙基化、水解得二丙基丙二酸，再脱羧即得。为一种不含氮的广谱抗癫痫药。用于治疗和预防各种类型癫痫药。制剂有片剂，糖浆剂，属于中枢神经系统药物。

丙戊酸钠是当前临床上应用普遍的一种安全有效、不良反应少的新型抗癫痫药。本品对多种方法引起的惊厥，均有不同程度的对抗作用。对人的各型癫痫如对各型小发作、肌阵挛性癫痫、局限性发作、大发作和混合型癫痫均有效。口服吸收快而完全，主要分布在细胞外液，在血中大部分与血浆蛋白结合。多用于其它抗癫痫药无效的各型癫痫病人，尤以小发作为最佳。另外，其还可用于治疗热性惊厥、运动障碍、舞蹈症、卟啉症、精神分裂症、带状疱疹引发的疼痛、肾上腺功能紊乱，以及预防酒精戒断综合征。

近年来，多项研究显示，丙戊酸钠对外周神经系统的再生及阿尔茨海默病、帕金森病、肌萎缩侧索硬化症等神经退行性病变有很好的神经保护作用。研究证明，组蛋白去乙酰化酶抑制剂丙戊酸钠对小鼠淋巴细胞增殖、活化、凋亡和细胞因子的表达均有一定的影响。其在体外培养人红系细胞γ-珠蛋白的基因表达及细胞增殖方面也发挥着一定的作用。而且，丙戊酸钠长期给药也能抑制前列腺癌PC-3细胞的生长。

丙戊酸钠作为一种去乙酰化酶抑制剂，能够提高组蛋白乙酰化水平，已经得到了广泛的应用，而对其在农药方面，特别是作为杀菌活性物质的应用研究目前还没有报道。

目前，国内外尚无关于丙戊酸钠对农业病原菌抑制作用的报道。

发明内容

本发明的目的在于提供了丙戊酸钠在制备用于防治由植物病原菌引起的植物病害的杀菌剂中的用途。本发明通过毒力测定，证明了丙戊酸钠对植物病原真菌具有良好的抑制活性。丙戊酸钠作为杀菌剂，其高效、低毒，适合于植物病害化学防治的要求。

为实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

丙戊酸钠在制备用于防治由植物病原菌引起的植物病害的杀菌剂中的用途。

对上述技术方案的进一步改进：所述植物病原菌为半知菌亚门真菌与子囊菌亚门真菌。

对上述技术方案的进一步改进：所述杀菌剂中丙戊酸钠的有效使用浓度为25-50mM。

对上述技术方案的进一步改进：所述半知菌亚门真菌包括小麦赤霉病菌、番茄灰霉病菌、蓝莓枝枯病菌、烟草赤星病菌、黄瓜棒孢叶斑病菌、番茄早疫病菌、蓝莓拟茎点枝枯病菌和水稻稻瘟病菌。

对上述技术方案的进一步改进：所述子囊菌亚门真菌包括苹果炭疽叶枯病菌、苹果轮纹病菌、苹果腐烂病菌、梨腐烂病菌和蓝莓枝干溃疡病菌。

对上述技术方案的进一步改进：所述杀菌剂中丙戊酸钠的浓度为50mM时，丙戊酸钠对番茄灰霉病菌、蓝莓枝枯病菌和蓝莓拟茎点枝枯病菌的抑制率最高。

对上述技术方案的进一步改进：所述植物为苹果、桃、梨、番茄、蓝莓、烟草、黄瓜、水稻、玉米、小麦和大豆。

与现有技术相比，本发明的优点和技术效果是：目前杀菌剂的品种作用机制比较单一，病原菌的繁殖速度较快，故抗性也产生较快，且污染大，高残留，威胁着人类的食品安全。本发明通过室内毒力测定，证明了丙戊酸钠对植物病原真菌具有良好的抑制活性。丙戊酸钠作为杀菌剂，具有高效和低毒的优点，适合于植物病害化学防治的要求。目前大量杀菌剂的使用，导致病原菌的抗药性增强，而且传统的杀菌剂对环境污染大、残留高，直接威胁着人类的食品安全。

随着人们对无污染、无公害绿色食品的呼声日益提高，绿色杀菌剂已成为农业生产中的重要防治方法，许多绿色杀菌剂已相继问世，并广泛应用于生产，取得了显著效果。而丙戊酸钠是一种可降解、无污染、对环境友好的小分子化合物，并且其抗药性差、对非靶标生物及人畜安全，能够保证农产品及果蔬的高品质，符合可持续发展的要求，其研究和市场应用前景广阔。

附图说明

图1是本发明中丙戊酸钠对番茄灰霉病菌的抑菌实验结果；

图2是本发明中丙戊酸钠对小麦赤霉病菌的抑菌实验结果；

图3是本发明中丙戊酸钠对苹果轮纹病菌的抑菌实验结果；

图4是本发明中丙戊酸钠对蓝莓枝枯病菌的抑菌实验结果；

图5是本发明中丙戊酸钠对烟草赤星病菌的抑菌实验结果；

图6是本发明中丙戊酸钠对番茄早疫病菌的抑菌实验结果；

图7是本发明中丙戊酸钠对苹果炭疽叶枯病菌的抑菌实验结果；

图8是本发明中丙戊酸钠对黄瓜棒孢叶斑病菌的抑菌实验结果；

图9是本发明中丙戊酸钠对蓝莓拟茎点枝枯病菌的抑菌实验结果；

图10是本发明中丙戊酸钠对水稻稻瘟病菌的抑菌实验结果；

图11是本发明中丙戊酸钠对蓝莓枝干溃疡病菌的抑菌实验结果；

图12是本发明中丙戊酸钠对梨腐烂病菌的抑菌实验结果；

图13是本发明中丙戊酸钠对苹果腐烂病菌的抑菌实验结果。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明的技术方案作进一步详细的描述。

实施例1

一、实验材料

丙戊酸钠为从Sigma公司购买的成品。称取3.32g丙戊酸钠于20ml的蒸馏水中，配成1M的母液，过滤除菌4℃保存待用。

本实验中所用的植物病原菌为实验室4℃保存的菌种，采用的培养基为马铃薯培养基(简称PDA)。

PDA培养基配方：马铃薯(去皮)200g，葡萄糖20g，琼脂15g，自来水1000ml，自然PH。

配制方法：将马铃薯洗净去皮，称200g切成小块，加水煮烂(煮沸20-30分钟，能被玻璃棒戳破即可)，用八层纱布过滤于烧杯中，根据实验需要加15-20g琼脂，加入20g葡萄糖，搅拌均匀，充分溶解后稍冷却补足水至1000ml，分装后121℃灭菌20分钟，冷却后备用。

二、实验方法

采用生长速率法。

1、先将13种植物病原菌在PDA平板上25℃培养2d左右待用。

2、将PDA培养基加热溶化，冷却至45-50℃，分别加入不同浓度的丙戊酸钠制成含0、12.5、25和50mM药液的培养基，并分别倒入培养皿中冷却。

3、以无菌操作手续，用打孔器在培养2d的各菌株菌丝边缘(生长状况尽量一致)打取圆形菌饼(直径0.60cm)，再用接种针挑至含药平板中央，然后将培养皿倒置于培养箱(25℃)中培养。

4、于处理后不同时间观察测定菌丝的生长情况，并采用十字交叉法测得直径并处理数据，计算抑制率并拍照。

抑制率(％)＝(对照菌丝直径-处理菌丝直径)/对照菌丝直径×100

每个处理重复3次。

三、丙戊酸钠对13种植物病原菌菌丝生长的抑菌效果

烟草赤星病菌：烟草赤星菌寄主范围较广，除烟草外，还可侵染棉花、花生、大豆、番茄、桃、李、小麦等多种植物，引起斑点、根腐病等症状。

番茄灰霉病菌：番茄灰霉病菌寄主广泛，可侵染番茄、黄瓜、茄子、菜豆、青椒、芹菜、莴笋、莴苣等多种蔬菜。

梨腐烂病菌：梨腐烂病又名烂皮病，主要危害梨树的主枝和侧枝，导致梨树势衰弱，果实产量和品质下降。该病具有发生区域广、发病率高、难以控制的特点。在我国梨主产区均有发生，尤以新疆、西北、华北、东北等地发生严重。发病严重的梨园，树体病疤累累、枝干残缺不全，造成大量死树或毁园。

小麦赤霉病菌：赤霉病是一种毁灭性病害，可引起穗腐，造成严重减产和品质降低。随着全球气候变暖、耕作制度和方式的改变，小麦赤霉病不断蔓延扩展，常常造成小麦减产、品质降低，且受侵染的小麦籽粒中含有真菌毒素，可引起人畜中毒和严重疾病。该病菌除危害小麦外，还能侵染大麦、燕麦、水稻、玉米等多种禾本科作物以及鹅冠草等禾本科杂草，此外，还可侵染大豆、棉花、红薯等作物。

蓝莓枝枯病菌：该病菌属于拟盘多毛孢属，是一种重要的植物病原菌，可寄生大约五十多科的植物，植物受害后表现为叶斑、腐烂、溃疡等症状，严重影响产品的产量和品质。因此，研究拟盘多毛孢菌对农林作物的生产具有重要的经济意义。目前，生产上的蓝莓主栽品种，如蓝丰、公爵和蓝美人等，均有枝枯病发生，显著影响其果实产量和品质。

苹果炭疽叶枯病菌：苹果炭疽叶枯病是由炭疽病菌引起的一种叶部病害，主要危害苹果的嘎拉、金冠、乔纳金、秦冠等品种，造成苹果树大量落叶和果实严重腐烂，树势严重削弱，导致次年绝产。富士、红星等品种高度抗病，发病的嘎拉和相邻未发病的富士苹果树在果园内对比非常明显。苹果炭疽菌叶枯病主要危害叶片，并导致大量落叶。

黄瓜棒孢叶斑病菌：该病菌寄主范围广泛，传播方式多样。近几年经调查发现，由黄瓜棒孢叶斑病菌引起的黄瓜、番茄等蔬菜的叶斑病在中国的山东、河北、辽宁、内蒙古等11个省市区大面积发生，造成了严重的经济损失。

番茄早疫病菌：该病除直接危害茎、叶、果外，还可抑制番茄生长和果实形成，露地和保护地受害都较重，常年减产20％-30％，严重时可达50％以上，甚至绝产。此病原寄主范围广泛，除危害番茄外，还可危害茄子、辣椒和马铃薯等茄科蔬菜作物。

苹果轮纹病菌：苹果轮纹病又名粗皮病、轮纹烂果病，是苹果枝干部和果实上的重要生物灾害，常引起苹果枝干树皮粗糙、局部性坏死和果实腐烂。患病植株坐果率低，导致树体衰弱和产量减少，甚至绝产毁园。近年来，随着易感品种富士苹果的大面积栽培，苹果轮纹病发病率逐年增加，危害面积不断扩大，已成为中国苹果生产中的严重病害，严重威胁着苹果产业的可持续发展。

水稻稻瘟病菌：该病菌不仅侵染水稻,还能侵染小麦、大麦和粟等农作物,甚至侵染植物的根部，对农业生产造成严重的危害。

蓝莓拟茎点枝枯病菌：寄主主要有落叶松属、桃、梨属、越橘属、建始槭等植物。

苹果腐烂病菌:苹果树腐烂病是苹果树最主要、最严重的枝干病害。该病除了侵染枝干外还可以侵染果实，造成枯枝、死树，严重时造成毁园，从而造成严重的产量和经济损失。苹果树腐烂病菌拥有比较广泛的寄主植物，危害包括苹果、楼桃、桃和梨等在内的常见果树。

蓝莓枝干溃疡病菌：引起蓝莓枝干溃疡病的病原菌—葡萄座腔菌属是一类世界性分布的真菌，所导致的树木溃疡病是世界范围内发生的重大病害。其危害的寄主很广，达45个属(阔叶树40个属、针叶树5个属)，对林果木危害严重，可引起桉树、杨树、苹果、石榴、桃树、草决明、杨梅、板栗等寄主植物的枝干溃疡枯萎死亡、干腐、流胶等症状。

丙戊酸钠对13种植物病原菌的离体抑菌作用生测结果见表1。

表1丙戊酸钠对13种病原菌菌丝生长的抑制作用测定结果(5d)

注：试验中每个处理设三次重复，表中数据为三次重复的平均值。

从表1中可知，丙戊酸钠在50mM时，对半知菌亚门和子囊菌亚门的13种植物病原菌均有很好的抑制效果，抑制率均在90％以上。其中对番茄灰霉病菌、蓝莓枝枯病菌和苹果轮纹病菌等5种植物病原菌的抑制率高达100％，可对其进行有效防治。

丙戊酸钠对13种植物病原菌菌丝生长的抑菌效果图片如图1-13所示，当丙戊酸钠的浓度在50mM时，番茄灰霉病菌、蓝莓枝枯病菌和苹果轮纹病菌等5种植物病原菌几乎没有菌丝生长。而对小麦赤霉病菌、烟草赤星病菌和黄瓜棒孢叶斑病菌等8种植物病原菌来说，菌丝生长很少，或虽有菌丝生长，但与对照相比，菌丝生长较弱，说明丙戊酸钠起到了很好的抑制效果。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明所要求保护的技术方案的精神和范围。

Claims (4)

1.丙戊酸钠在制备用于防治由植物病原菌引起的植物病害的杀菌剂中的用途，其特征在于：所述植物病原菌为半知菌亚门真菌与子囊菌亚门真菌；

所述半知菌亚门真菌包括小麦赤霉病菌、番茄灰霉病菌、蓝莓枝枯病菌、烟草赤星病菌、黄瓜棒孢叶斑病菌、番茄早疫病菌、蓝莓拟茎点枝枯病菌和水稻稻瘟病菌；

所述子囊菌亚门真菌包括苹果炭疽叶枯病菌、苹果轮纹病菌、苹果腐烂病菌、梨腐烂病菌和蓝莓枝干溃疡病菌。

2.根据权利要求1所述的丙戊酸钠在制备用于防治由植物病原菌引起的植物病害的杀菌剂中的用途，其特征在于：所述杀菌剂中丙戊酸钠的有效使用浓度为25-50mM。

3.根据权利要求1所述的丙戊酸钠在制备用于防治由植物病原菌引起的植物病害的杀菌剂中的用途，其特征在于：所述杀菌剂中丙戊酸钠的浓度为50mM时，丙戊酸钠对番茄灰霉病菌、蓝莓枝枯病菌和蓝莓拟茎点枝枯病菌的抑制率最高。

4.根据权利要求1所述的丙戊酸钠在制备用于防治由植物病原菌引起的植物病害的杀菌剂中的用途，其特征在于：所述植物为苹果、桃、梨、番茄、蓝莓、烟草、黄瓜、水稻、玉米、小麦和大豆。