CN105815326B - 含小白菊内酯的农用杀菌剂制备方法及其用途 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种植物源农药杀菌剂及其配制方法。该杀菌剂是由野甘菊全草经提取加工而成。其中主要活性成分的重量百分比例为：小白菊内酯5~20%以及水和表面活性剂配制成水乳剂，稀释后用于防治各种作物病害。本发明的优点在于：原料易得、工艺简单、成本低，对水稻白叶枯病、水稻细菌性条斑病、玉米小斑病等多种病害均有较好的防治效果，且对作物安全，不污染环境，是一种适合于我国无公害农产品生产要求的生物农药制剂。
Description
技术领域
本发明涉及一种含小白菊内酯的农用杀菌剂及其配制方法。
背景技术
目前中国使用的农药80%以上为化学农药，化学农药的使用极大的推动了现代农业的发展，但是随着粮食产量的显著提高，人们对于化学农药使用带来的粮食安全问题和环境问题越来越重视，因此无公害生物农药产业及生物防治领域研究获得了难得的发展机遇。用传统方法发现并开发一个新农药，需筛选数万个新化合物甚至更多，耗资巨大、周期较长。从生物体，尤其是植物中分离筛选强活性先导化合物成本相对较低、针对性较强、开发周期短，且开发出的农药具有环境友好、对非靶标生物相对安全、作用方式特异、不易产生抗药性、在自然环境中易降解、无残留等优点，是发展有机农业、促进农业可持续发展的理想农药。
小白菊内酯是一种来源于菊科或者木兰科植物的倍半萜内酯化合物，主要由三个异戊二烯单元和一个内酯基团组成。在过去的很多年中，小白菊内酯因其抗炎活性而受到关注，直到1973年，小白菊内酯首次被发现具有抗肿瘤活性，是一种潜在的新型抗肿瘤药物，后续研究证明小白菊内酯对多种癌细胞具有细胞毒性，包括乳腺癌、结直肠癌、胰腺癌、前列腺癌、骨髓瘤和白血病等。目前，小白菊内酯已经应用于医药领域，用于治疗皮肤感染、风湿病、偏头痛等，并能抑制肿瘤细胞增殖。已有研究表明，小白菊内酯对某些植物病原真菌、卵菌、细菌甚至病毒有一定的离体抑制效果，但其活性研究的对象较少，且未将小白菊内酯作为农用杀菌剂进行开发。本发明提供了含小白菊内酯的农用杀菌剂制备方法，及其对已有研究报道中未涉及的常见植物病害的防治用途。
发明内容
本发明旨在提供一种含小白菊内酯的农用杀菌剂制备方法及其用途。
本发明所述的小白菊内酯杀菌剂，其特征在于，所述杀菌剂以小白菊内酯为主要有效成分，含量为5～20％，按重量百分比计包括如下组分：
小白菊内酯 5~20%
水 70~90%
表面活性剂 5~10%
所述小白菊内酯杀菌剂由如下制备方法获得：
a. 将野甘菊全草置于提取釜中，加入3~10倍生药体积的低级醇，低级醇为C1~C5醇类，其浓度为50~95%，提取温度为30~80℃，过滤得到滤液，并反复提取1~4次，合并滤液得到粗提取液；
b. 粗提液浓缩至原来的1/3后，利用大孔吸附树脂吸附，用1倍柱体积的水洗去水溶性杂质后，再用2倍柱体积的30%乙醇洗去糖苷类成分后，改用45%~85%乙醇对其进行梯度洗脱，收集洗脱液，所述的大孔树脂为型号D101、HP-20或AB-8；
c. 将洗脱液减压浓缩至无有机溶剂味的流浸膏，该流浸膏经反复通过硅胶或球形硅胶、低压和中压柱层析；凝胶柱层析和重结晶（乙酸乙酯-甲醇）等手段分离纯化得到纯度为90%以上的小白菊内酯；
d. 先将表面活性剂、小白菊内酯在匀质机中混合，在30～50℃温度下，边搅拌边将水加入匀质机中，搅拌30分钟，冷却至常温，形成水乳剂，即得小白菊内酯杀菌剂；
其中，小白菊内酯的结构如下：
使用时可以根据需要，加水稀释成不同浓度后喷洒使用。
本发明的优点在于：1、室内和温室试验结果表明，该产品对水稻白叶枯病菌、水稻细菌性条斑病菌、玉米小斑病菌等多种植物病原菌具有较好的抑制活性。2、该发明产品原料易得、加工简单、对设备要求低、使用经济。该产品加工不需要特殊设备，主要加工过程包括提取、浓缩和混合，一般农药企业均可加工。3、该发明产品对环境安全。该杀菌剂主要原料来自于植物，对环境及非靶标生物安全，是一种适合于我国无公害农产品生产要求的生物农药制剂。
具体实施方式
结合具体实施方式对本发明作进一步详细描述，但本发明的内容并不仅仅限于所列举的实施方式。
实施例1
野甘菊全草5 kg，用75%乙醇60℃回流提取3次，得总浸膏，总浸膏用A8大孔树脂吸附，分别用水、30%、45%、60%、90%乙醇洗脱，收集大孔树脂45%、60%以及95%洗脱部位，浓缩洗脱液至1.5 kg流浸膏，得含小白菊内酯的提取物。该提取物经反复通过硅胶柱层析；凝胶柱层析和重结晶（乙酸乙酯-甲醇）等手段分离纯化得到纯度为90%以上的小白菊内酯；将0.5kg表面活性剂（如聚山梨醇酯-80）和小白菊内酯置于匀质机中，加热至30℃，边搅拌边将1kg水加入匀质机中，搅拌30分钟，充分混匀后，冷却至常温，形成水乳剂，获得小白菊内酯杀菌剂。
实施例2
野甘菊全草10 kg，用95%乙醇60℃回流提取3次，得总浸膏，总浸膏用D101大孔树脂吸附，分别用水、30%、45%、85%乙醇洗脱，收集大孔树脂45%以及85%洗脱部位，浓缩洗脱液至3.0 kg流浸膏，该流浸膏经反复通过硅胶柱层析；凝胶柱层析和重结晶（乙酸乙酯-甲醇）等手段分离纯化得到纯度为90%以上的小白菊内酯；将0.5 kg表面活性剂（如聚氧化乙烯类非离子型表面活性剂：OP-10）和小白菊内酯置于匀质机中，加热至50℃，边搅拌边将1 kg水加入匀质机中，搅拌30分钟，充分混匀后，冷却至常温，形成水乳剂，获得小白菊内酯杀菌剂。
实施例3
按实施例1配制的小白菊内酯杀菌剂抗菌谱测定：
供试植物病原菌包括油菜菌核病菌（Sclerotinia sclerotiorum）、小麦赤霉病菌（Fusarium graminearum）、黄瓜灰霉病菌（Botrytis cinerea）、葡萄炭疽病菌（Colletotrichum gloeosporioides）、水稻纹枯病菌（Rhizoctonia solani）、玉米小斑病菌（Helminthosporium maydis）、草莓灰霉病菌（Botrytis cinerea）、水稻恶苗病菌（Fusarium moniliforme）、小麦纹枯病菌（Rhizoctonia cerealis）、番茄早疫病菌（Alternaria solani）、棉花黄萎病菌（Verticillium dahliae）、稻瘟病菌（Magnaporthe oryzae）、辣椒疫霉病菌（Phytophthora capsici）、大豆疫霉病菌（Phytophthora sojae）、水稻白叶枯病菌（Xanthomonas oryzae pv. oryzae）、水稻细菌性条斑病菌（Xanthomonas oryzae pv. oryzicola）、甘蓝黑腐病菌（Xanthomonas campestris pv. campestris）等15种常见植物病原菌。所有供试病原菌均为田间采集分离菌株。
采用菌丝生长速率法（真菌、卵菌）或浊度法（细菌）对15种植物病原菌进行室内毒力初步测定。将各菌株在PDA（真菌）、V8（卵菌）平板上或NB（细菌）培养液中活化培养，对于真菌和卵菌，使用5mm口径的打孔器在菌落边缘打取菌碟，将供试杀菌剂用无菌水制成母液，然后加入培养基中制成小白菊内酯终浓度为10μg/mL的PDA或V8含药平板，将各病原菌菌碟接种至平板上，以无菌水为对照，每个处理3个重复；对于细菌，将菌液稀释到一定浊度后加入小白菊内酯终浓度为10μg/mL的NB液体培养基中，以无菌水为对照，每个处理3个重复；25℃培养箱培养至对照接近长满板（真菌、卵菌）或28℃摇床摇培至对照对数生长期（细菌），十字交叉法测定菌落直径（真菌、卵菌）或浊度仪测定浊度（细菌），并计算抑制率。
试验结果
按实施例1配制的小白菊内酯杀菌剂在培养基中终浓度为10μg/mL，对各植物病原菌的抑制活性见表1。从表中结果可以看出，按本发明技术生产的小白菊内酯杀菌剂对多种供试病原菌均有较好的抑制效果。
表1按实施例1配制的小白菊内酯杀菌剂对植物病原菌的抑制率
| 病原菌 | 10μg/mL抑制率（%） |
| 油菜菌核病菌 | 69.08 |
| 小麦赤霉病菌 | 19.06 |
| 黄瓜灰霉病菌 | 1.19 |
| 葡萄炭疽病菌 | 8.2 |
| 水稻纹枯病菌 | 34.59 |
| 玉米小斑病菌 | 39.13 |
| 草莓灰霉病菌 | 0 |
| 水稻恶苗病菌 | 5.93 |
| 小麦纹枯病菌 | 27.59 |
| 番茄早疫病菌 | 8.07 |
| 棉花黄萎病菌 | 4.37 |
| 稻瘟病菌病菌 | 73.06 |
| 辣椒疫霉病菌 | 0 |
| 大豆疫霉病菌 | 0 |
| 水稻白叶枯病菌 | 95.18 |
| 水稻细菌性条斑病菌 | 84.85 |
| 甘蓝黑腐病菌 | 17.45 |
实施例4
按实施例1配制的小白菊内酯杀菌剂毒力回归方程测定：
选择小白菊内酯抑制率较高的油菜菌核病菌、水稻纹枯病菌、玉米小斑病菌、小麦纹枯病菌、稻瘟病菌、水稻白叶枯病菌、水稻细菌性条斑病菌等7种植物病原菌作为供试菌株。
采用菌丝生长速率法（真菌）或浊度法（细菌）对7种植物病原菌进行室内毒力测定。具体方法参照实施例3，将其中单一浓度的小白菊内酯替换成6个浓度梯度，然而根据每个浓度的抑制率计算毒力回归方程，使用软件为DPS v7.05。
试验结果
按实施例1配制的小白菊内酯杀菌剂对各植物病原菌的毒力回归方程见表2。从表中结果可以看出，按本发明技术生产的小白菊内酯杀菌剂对多种供试病原菌均有较好的药效。
表2按实施例1配制的小白菊内酯杀菌剂对植物病原菌的毒力回归方程
| 病原菌 | 毒力回归方程 | EC<sub>50</sub> | EC<sub>90</sub> | R值 |
| 水稻纹枯病菌 | y=3.7143+0.8209x | 36.83 | 1340.9 | 0.999 |
| 油菜菌核病菌 | y=3.9850+1.0098x | 10.12 | 188.08 | 0.9733 |
| 小麦纹枯病菌 | y=3.0703+0.9997x | 85.17 | 1630.19 | 0.9959 |
| 玉米小斑病菌 | y=2.9790+2.0180x | 10.03 | 43.31 | 0.9835 |
| 稻瘟病菌 | y=2.7819+1.0556x | 126.28 | 2067.44 | 0.9932 |
| 水稻白叶枯病菌 | y=4.6054+2.0337x | 1.56 | 6.67 | 0.998 |
| 水稻细菌性条斑病菌 | y=3.4962+2.3432x | 4.38 | 15.44 | 0.9942 |
实施例5
按实施例2配制的小白菊内酯杀菌剂对几种植物病原菌的活体药效试验：
试验在江苏省中国科学院植物研究所温室水泥池进行，供试作物为水稻，水泥池内未使用过任何化学杀菌剂，测试对象为水稻白叶枯病菌和水稻细菌性条斑病菌。
实验方法：
供试药剂为按照实施例2配制的小白菊内酯杀菌剂，用自来水稀释至浓度为50μg/mL、100μg/mL和200μg/mL，以清水为空白对照，所有药剂均使用背负式喷雾器进行喷雾。在用药前一天使用病原细菌的菌悬液进行人工接种，用药后7天进行第二次喷药，待对照充分发病后，调查发病情况并计算防效。
测试结果表明：在供试剂量处理下，各浓度杀菌剂对作物均无不良影响，生长正常。按实施例2配制的水乳剂对水稻白叶枯病和水稻细菌性条斑病防治效果良好。在200μg/mL使用剂量下对水稻白叶枯病的防治效果在85%以上，对水稻细菌性条斑病的防治效果在75%以上。
Claims (1)
1.小白菊内酯在防治水稻细菌性条斑病中的应用。
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