CN104920367A - 烟酰胺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

本发明公开了烟酰胺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，证明了烟酰胺对植物病原真菌具有良好的抑制活性。烟酰胺作为杀菌剂，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。而烟酰胺是一种可降解、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

烟酰胺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，特别涉及烟酰胺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

植物病原菌能对植物的生长发育造成很大的危害，每年会对农业生产造成巨大的损失。植物病害是严重危害农业生产的自然灾害之一，根据联合国粮农组织估计，全世界的粮食和棉花生产因病害常年损失在10％以上。植物病害不仅可引起农作物产量的减少，而且在一定程度上还严重威胁到农产品的质量安全及其国际贸易。

植物病害化学防治的历史伴随着植物病害的发生而发展，化学防治的实践和应用迄今已有一个多世纪的历史。人类在与自然灾害长期抗争中逐渐总结经验并研发出一系列杀菌剂应用于植物病害的防治。随着时代的发展，不断地推陈出新，目前已有300多种杀菌剂有效成分可以用来防治多种植物病害。植物病害的防治主要以化学防治为主，但由于化学杀菌剂的长期大量使用，植物病原菌的抗药性也逐年增加，农产品中的农药残留上升，对食品安全造成了极大的威胁。伴随着人类文明和科学技术的进步，需要有更多的高效、低毒、低残留和环境友好型的杀菌剂被研发与应用，在农业生产中发挥重要的作用。

烟酰胺，又名3-吡啶甲酰胺，尼克酰胺，烟碱酰胺，维生素PP，维生素B3；英文名称：Nicotinamide；3-Pyridine-carboxamide；3-pyridinecarboxylic acid amide；Vitamin B3。CAS号：98-92-0，分子式：C₆H₆N₂O，分子量122.13，分子结构式为：

烟酰胺呈白色针状结晶或粉末。熔点129～131℃，沸点150℃，密度1.400g/cm³，折射率1.466(25℃)。烟酰胺1g溶于1ml水、1.5ml醇及10ml甘油；微溶于乙醚和三氯甲烷。无臭或几乎无臭，味苦。由3-氰基吡啶水解制得，也可由烟酸与氨为原料进行反应，经苯乙烯型强碱性离子交换树脂过滤，再通氨饱和滤液制得。

烟酰胺是烟酸的酰胺形式，参与氧化-还原反应、干预能量代谢等生理过程，在维持细胞的正常生命活动中发挥重要作用。体内缺乏烟酸和烟酰胺时，会得糙皮病，因此它们可预防糙皮病。另外，烟酰胺具有DNA修复、延缓衰老、促进细胞新陈代谢、扩张血管和缓解末稍血管痉挛等方面的药理作用，在治疗心脑血管疾病、呼吸系统疾病、Ⅰ型糖尿病和炎症免疫性疾病中有广阔的应用前景。除用作医药外，其还大量用作食品和饲料添加剂，可提高饲料蛋白的利用率,提高奶牛产奶量及鱼、鸡、鸭、牛、羊等禽畜肉产量和质量，全世界的生产能力已超过3万吨。烟酸和烟酰胺无毒，在自然界中多含于动物肝脏、肾脏、酵母和米糖中。

烟酰胺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，国内外尚无关于烟酰胺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烟酰胺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，证明了烟酰胺对植物病原真菌具有良好的抑制活性。烟酰胺作为杀菌剂，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：

烟酰胺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：所述杀菌剂中烟酰胺的有效使用浓度为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、番茄枯萎病菌、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、苹果腐烂病菌和梨腐烂病菌。

对上述技术方案的进一步改进：所述杀菌剂中烟酰胺的浓度为50mM时，烟酰胺对番茄灰霉病菌和苹果腐烂病菌的抑制率最高。

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，证明了烟酰胺对植物病原真菌具有良好的抑制活性。烟酰胺作为杀菌剂，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。而烟酰胺是一种可降解、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是本发明中烟酰胺对小麦赤霉病菌的抑菌实验结果；

图2是本发明中烟酰胺对番茄灰霉病菌的抑菌实验结果；

图3是本发明中烟酰胺对蓝莓枝枯病菌的抑菌实验结果；

图4是本发明中烟酰胺对苹果炭疽叶枯病菌的抑菌实验结果；

图5是本发明中烟酰胺对番茄枯萎病菌的抑菌实验结果；

图6是本发明中烟酰胺对烟草赤星病菌的抑菌实验结果；

图7是本发明中烟酰胺对黄瓜棒孢叶斑病菌的抑菌实验结果；

图8是本发明中烟酰胺对番茄早疫病菌的抑菌实验结果；

图9是本发明中烟酰胺对蓝莓拟茎点枝枯病菌的抑菌实验结果；

图10是本发明中烟酰胺对水稻稻瘟病菌的抑菌实验结果；

图11是本发明中烟酰胺对梨腐烂病菌的抑菌实验结果；

图12是本发明中烟酰胺对苹果腐烂病菌的抑菌实验结果；

图13是本发明中烟酰胺对苹果轮纹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

烟酰胺为从Solarbio公司购买的成品。称取6.11g烟酰胺于50ml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烟酰胺制成含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、烟酰胺对13种植物病原菌菌丝生长的抑菌效果

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。

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。

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。

番茄枯萎病菌：番茄枯萎病菌的专化性极强，只危害番茄。该菌主要侵染植物导管组织，通过阻塞木质部物质和水分运输引起植物萎蔫。它是一种严重危害蔬菜品质和产量的土传性病害，番茄的幼苗期到成株期期间均受到枯萎病菌的侵染。番茄枯萎病又叫萎蔫病，在老菜棚室发生严重。

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。

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。

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5既以上，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。

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。

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。

烟酰胺对13种植物病原菌的离体抑菌作用生测结果见表1。

表1烟酰胺对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，烟酰胺在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。其中对番茄灰霉病菌、苹果腐烂病菌和小麦赤霉病菌等13种病原菌的抑制率均在60％以上。并且，对番茄灰霉病菌和苹果腐烂病菌的抑制率最高，接近100％，可对其进行有效防治。

烟酰胺对13种植物病原菌菌丝生长的抑菌效果图片如图1-13所示，当烟酰胺的浓度在50mM时，小麦赤霉病菌、番茄灰霉病菌和苹果腐烂病菌等9种病原菌几乎没有或有很少的菌丝生长。而对蓝莓枝枯病菌、烟草赤星病菌、蓝莓拟茎点枝枯病菌和苹果炭疽叶枯病菌来说，虽有菌丝生长，但与对照相比，菌丝生长较弱，说明烟酰胺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 (7)

1.烟酰胺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。

2.根据权利要求1所述的烟酰胺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。

3.根据权利要求1或2所述的烟酰胺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：所述杀菌剂中烟酰胺的有效使用浓度为25-50mM。

4.根据权利要求2所述的烟酰胺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、番茄枯萎病菌、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。

5.根据权利要求2所述的烟酰胺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、苹果腐烂病菌和梨腐烂病菌。

6.根据权利要求1所述的烟酰胺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：所述杀菌剂中烟酰胺的浓度为50mM时，烟酰胺对番茄灰霉病菌和苹果腐烂病菌的抑制率最高。

7.根据权利要求1所述的烟酰胺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。