CN115251076A - 一种农药及其应用、大环内酯类化合物或嘧啶类化合物在防治植物病原真菌中的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明属于抑菌剂技术领域，具体涉及一种农药及其应用、大环内酯类化合物或嘧啶类化合物在防治植物病原真菌中的应用。本发明提供了一种农药，包括有效成分和助剂，所述有效成分包括大环内酯类化合物和嘧啶类化合物。本发明还提供了上述技术方案所述农药、大环内酯类化合物或嘧啶类化合物在防治植物病原真菌中的应用。在本发明中，大环内酯类化合物和嘧啶类化合物能够抑制植物病原真菌的活性，并且具有较小的毒性，不会对人体健康产生危害。在本发明中，农药、大环内酯类化合物和嘧啶类化合物是一种高效、低毒的农用杀菌剂。
Description
技术领域
本发明属于抑菌剂技术领域，具体涉及一种农药及其应用、大环内酯类化合物或嘧啶类化合物在防治植物病原真菌中的应用。
背景技术
真菌是一种可引起三万多种植物病害，占植物病害的70～80％，属第一大类植物病原菌。葡萄孢属(Botrytis spp.)、青霉属(Penicillium spp.)和根霉属(Rhizopusspp.)等均是常见的植物病原真菌，严重影响果蔬、粮食作物的产量和品质，给农业生产造成巨大的经济损失。
目前用于防治植物真菌感染的手段主要为喷施化学农药，现有的防治植物真菌感染的化学农药主要为啶酰菌胺或咪鲜胺等。但是现有化学农药的过度使用具有较高的毒性，影响生态系统平衡，破坏生物多样性，果蔬、粮食作物中的农药残留会危害人体健康。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种农药及其应用、大环内酯类化合物或嘧啶类化合物在防治植物病原真菌中的应用，大环内酯类化合物和/或嘧啶类化合物对植物病原真菌具有显著抑制作用，并且具有较小毒性不会危害人体健康。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种农药，包括有效成分和助剂，所述有效成分包括大环内酯类化合物和嘧啶类化合物。
优选的，所述大环内酯类化合物为两性霉素B，所述嘧啶类化合物为5-氟胞嘧啶；
所述大环内酯类化合物和嘧啶类化合物的质量比为1～2500:50。
优选的，所述有效成分在农药中的质量百分含量为0.01～80％。
优选的，所述助剂包括溶剂、分散剂、乳化剂、稳定剂、控制释放助剂、增效剂、湿润剂、渗透剂、安全剂、解毒剂、消泡剂、载体、填料中的一种或多种。
优选的，所述农药的剂型包括粉剂、乳油、悬浮剂、缓释剂、浓乳剂或颗粒剂。
本发明还提供了上述技术方案所述农药在防治植物病原真菌中的应用。
本发明还提供了大环内酯类化合物在防治植物病原真菌中的应用。
优选的，所述大环内酯类化合物为两性霉素B。
本发明还提供了嘧啶类化合物在防治植物病原真菌中的应用。
优选的，所述嘧啶类化合物为5-氟胞嘧啶。
本发明提供了一种农药，包括有效成分和助剂，所述有效成分包括大环内酯类化合物和嘧啶类化合物。本发明还提供了上述技术方案所述农药、大环内酯类化合物或嘧啶类化合物在防治植物病原真菌中的应用。在本发明中，大环内酯类化合物和嘧啶类化合物能够抑制植物病原真菌的活性，并且具有较小的毒性，不会对人体健康产生危害。在本发明中，所述农药、大环内酯类化合物和嘧啶类化合物是一种高效、低毒的农用杀菌剂。
具体实施方式
本发明提供了一种农药，包括有效成分和助剂，所述有效成分包括大环内酯类化合物和嘧啶类化合物。
在本发明中，所述大环内酯类化合物优选为两性霉素B。在本发明中，所述两性霉素B具有如式Ⅰ所示结构：
在本发明中，所述嘧啶类化合物优选为5-氟胞嘧啶。在本发明中，所述5-氟胞嘧啶具有如式Ⅱ所示结构：
在本发明中，所述大环内酯类化合物和嘧啶类化合物的质量比优选为1～2500:50，更优选为1～400：20。在本发明中，所述有效成分在农药中的质量百分含量优选为0.01～80％，更优选为1～50％。
在本发明中，所述助剂优选包括溶剂、分散剂、乳化剂、湿润剂、黏着剂、控制释放助剂、安全剂、解毒剂、消泡剂、载体、填料中的一种或多种，更优选为溶剂、分散剂、乳化剂、或稳定剂
在本发明中，所述溶剂优选包括芳烃溶剂、醇类、酮类、植物油类、酯类或二甲基亚砜中的一种或多种，更优选为醇类或植物油类；当所述溶剂包括两种以上上述具体物质时，本发明对具体物质的配比无特殊要求，采用任意配比即可。在本发明中，所述分散剂优选包括木质素磺酸盐、非离子表面活性剂、水溶性高分子或无机分散剂中的一种或多种，更优选为木质素磺酸盐或非离子表面活性剂；当所述分散剂包括两种以上上述具体物质时，本发明对具体物质的配比无特殊要求，采用任意配比即可。在本发明中，所述乳化剂优选包括阴离子型乳化剂、阳离子型乳化剂或非离子型乳化剂，更优选为非离子型乳化剂。在本发明中，所述湿润剂优选包括阴离子型表面活性剂或非离子型表面活性剂，更优选为阴离子型表面活性剂。在本发明中，所述黏着剂优选包括矿物油、功能植物油、淀粉糊和树胶中的一种或多种，更优选为矿物油或淀粉糊；当所述黏着剂包括两种以上上述具体物质时，本发明对具体物质的配比无特殊要求，采用任意配比即可。
在本发明中，当助剂包括两种以上上述具体物质时，本发明对具体物质的配比无特殊要求，采用任意配比即可。本发明对所述助剂的用量无特殊限定，只要能够得到所需农药的剂型即可。
在本发明中，所述农药的剂型优选包括粉剂、乳油、悬浮剂、缓释剂、浓乳剂或颗粒剂，更优选为悬浮剂或颗粒剂。
本发明还提供了上述技术方案所述农药在防治植物病原真菌中的应用。在本发明中，所述植物病原真菌优选包括灰葡萄孢菌(Botrytis cinerea)、意大利青霉菌(Penicillium italicum)和匍枝根霉菌(Rhizopus stolonifer)中的一种或多种。本发明对所述农药在防治植物病原真菌时的施用方式无特殊要求，根据具体的农药剂型采用本领域常规的施用方式即可。
在本发明中，利用所述农药防治植物病原真菌过程中优选将农药溶解于溶剂，得到农药溶液；所述农药溶液中有效成分的浓度优选为0.2～50μg/mL，更优选为1～30μg/mL。
本发明还提供了大环内酯类化合物在防治植物病原真菌中的应用。在本发明中，所述大环内酯类化合物为两性霉素B。在本发明中，所述植物病原真菌优选包括灰葡萄孢菌(Botrytis cinerea)、意大利青霉菌(Penicillium italicum)和匍枝根霉菌(Rhizopusstolonifer)中的一种或多种，更优选为灰葡萄孢菌或匍枝根霉菌。在本发明中，所述应用优选为对植物施用以所述大环内酯类化合物为有效成分的农药。在本发明中，所述农药还优选包括助剂。在本发明中，所述助剂优选与由大环内酯类化合物和嘧啶类化合物作为有效成分的农药中的助剂一致，在此不再赘述。本发明对所述施用方式无特殊限定，采用本领域常规的施用方式即可。
在本发明中，以所述大环内酯类化合物为有效成分的农药的剂型优选包括粉剂、乳油、悬浮剂、缓释剂、浓乳剂或颗粒剂，更优选为悬浮剂或浓乳剂。在本发明中，当以所述大环内酯类化合物为有效成分的农药的剂型为浓乳剂时，本发明优选将所述农药溶解于水中进行喷施；所述喷施用农药中大环内酯类化合物的质量浓度优选为0.01～100μg/mL，更优选为0.2～12.5μg/mL，最优选为0.2～0.78μg/mL。
本发明还提供了嘧啶类化合物在防治植物病原真菌中的应用。在本发明中，所述嘧啶类化合物为5-氟胞嘧啶。在本发明中，所述植物病原真菌优选包括灰葡萄孢菌(Botrytis cinerea)、意大利青霉菌(Penicillium italicum)和匍枝根霉菌(Rhizopusstolonifer)中的一种或多种，更优选为意大利青霉菌。在本发明中，所述应用优选为对植物施用以所述嘧啶类化合物为有效成分的农药。在本发明中，所述农药还优选包括助剂。在本发明中，所述助剂优选与由大环内酯类化合物和嘧啶类化合物作为有效成分的农药中的助剂一致，在此不再赘述。本发明对所述施用方式无特殊限定，采用本领域常规的施用方式即可。
在本发明中，以所述嘧啶类化合物为有效成分的农药的剂型优选包括粉剂、乳油、悬浮剂、缓释剂、浓乳剂或颗粒剂，更优选为悬浮剂或浓乳剂。在本发明中，当以所述嘧啶类化合物为有效成分的农药的剂型为浓乳剂时，本发明优选将所述农药溶解于水中进行喷施；所述喷施用农药中嘧啶类化合物的质量浓度优选为0.01～100μg/mL，更优选为0.1～50μg/mL，最优选为0.78～25μg/mL。
本发明利用“药物再利用”策略发现了大环内酯类化合物和嘧啶类化合物具有较高的植物真菌抑菌活性，可用于进一步设计开发成具有更高活性的农用杀菌剂。
为了进一步说明本发明，下面结合实施例对本发明提供的技术方案进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
为了简便将两性霉素B直接溶解于质量浓度为0.5％的二甲基亚砜溶液中，得到不同浓度的两性霉素B溶液。
实施例2
为了简便将5-氟胞嘧啶直接溶解于质量浓度为0.5％的二甲基亚砜溶液中，得到不同浓度的5-氟胞嘧啶溶液。
对比例1
将啶酰菌胺直接溶解于质量浓度为0.5％的二甲基亚砜溶液中，得到不同浓度的啶酰菌胺溶液。
对比例2
将咪鲜胺直接溶解于质量浓度为0.5％的二甲基亚砜溶液中，得到不同浓度的咪鲜胺溶液。
对比例3
以质量浓度为0.5％的二甲亚砜溶液作为空白对照组。
测试例
本实验中所用的植物病原真菌为实验室4℃保存的菌种，采用的培养基为马铃薯琼脂葡萄糖培养基(简称PDA)。植物病原真菌为灰葡萄孢菌(Botrytis cinerea)、意大利青霉菌(Penicillium italicum)和匍枝根霉菌(Rhizopus stolonifer)。
检测实施例1、2和对比例1、2制备得到的药剂对植物病原真菌菌丝生长的影响：
PDA培养基配方及配制方法：马铃薯(去皮)200g，葡萄糖20g，琼脂15g，蒸馏水1000mL。
将马铃薯洗净去皮，称取200g马铃薯切成小块，加入蒸馏水煮沸20min左右(能被玻璃棒戳破即可)，八层纱布过滤，滤液中加入15g琼脂，继续加热，搅拌使其充分溶解后，加入20g葡萄糖，搅拌均匀，稍冷却后用蒸馏水补足至1000mL。分装于锥形瓶中，121℃灭菌20min，冷却备用。采用菌丝生长速率法测定药剂对农业病原真菌菌丝生长的影响。
菌种活化：将植物病原真菌在PDA平板上24℃培养3～7天活化。
制备药板：将PDA培养基加热熔化，冷却至45℃左右，分别加入不同浓度药剂(实施例1、2和对比例1～3制备得到的溶液)制成带药平板。
接种培养：在超净工作台上，用无菌打孔器在培养3～7天的菌丝边缘(生长状况尽量一致)打取菌饼(直径5mm)，用无菌接种针将菌饼接种至带药平板中央，在恒温培养箱(24℃)黑暗条件中倒置培养。每个浓度设置3个重复试验，测定实施例1、2和对比例1、2化合物对植物病原真菌菌丝生长的抑制活性。
结果测定：待空白对照组菌落长满至培养皿2/3以上时，用十字交叉法测定各浓度处理的菌落直径，计算药剂对菌丝体的生长抑制率。
抑制率(％)＝(对照菌丝直径-处理菌丝直径)/(对照菌丝直径-菌饼直径)×100。测定药剂抗真菌医药对灰葡萄孢菌、意大利青霉菌和匍枝根霉菌的抑制效果，检测结果列于表1和表2。
表1.实施例1、2和对比例1～3对植物病原真菌菌丝生长的抑菌活性
注：“-”：该浓度下抗菌活性没有测定
表2.实施例1、2和对比例1～2抑制植物病原真菌菌丝生长的EC50值
由表1和表2的数据可知两性霉素B和5-氟胞嘧啶对植物病原真菌具有优异的抑制效果，两性霉素B对灰葡萄孢菌和匍枝根霉菌均表现出较强的抑菌活性，其EC50值分别为0.46μg/mL、0.15μg/mL，显著优于商品化农用杀菌剂啶酰菌胺(0.69μg/mL、8.09μg/mL)；5-氟胞嘧啶对意大利青霉菌的菌丝生长显示出优异的抑制作用，其EC50值为0.06μg/mL，显著优于阳性对照啶酰菌胺(0.08μg/mL)。
检测实施例1、2和对比例1、2制备得到的药剂对植物病原真菌孢子萌发的影响：
将植物病原真菌培养5～10天后加入5mL无菌马铃薯葡萄糖肉汤培养基(简称PDB)，用无菌接种环轻轻将PDA平板表面的孢子刮下，用无菌滤纸过滤，滤液置于无菌三角瓶中，充分振摇后，用血球计数板测定孢子浓度，用无菌PDB调整至孢子悬浮液浓度为1.0×105CFU/mL。
PDB培养基配方及配制方法：马铃薯(去皮)200g，葡萄糖20g，蒸馏水1000mL。
将马铃薯洗净去皮，称取200g马铃薯切成小块，加入蒸馏水煮沸20min左右(能被玻璃棒戳破即可)，八层纱布过滤，滤液中加入20g葡萄糖，搅拌使其充分溶解后搅拌均匀，稍冷却后用蒸馏水补足至1000mL。分装于锥形瓶中，121℃灭菌20min，冷却备用。
孢子培养：用移液枪吸取50μL孢子悬浮液(1.0×105CFU/mL)于96孔板，加入10μL不同浓度药剂(实施例1、2和对比例1～3制备得到的溶液)，使其终浓度为：200μg/mL、100μg/mL、50μg/mL、25μg/mL、12.5μg/mL、6.25μg/mL、3.13μg/mL、1.56μg/mL、0.78μg/mL、0.39μg/mL、0.20μg/mL、0.10μg/mL。在恒温培养箱(24℃)黑暗条件中培养，每个浓度设置3个重复试验，测定化合物对植物病原真菌孢子萌发的抑制活性。
结果测定：待空白对照组的孢子萌发率大于90％时，用显微镜检测不同浓度药剂处理的分生孢子萌发率(芽管长度等于或大于孢子直径时，认为孢子萌发)，计算药剂对孢子萌发的抑制率，其结果列于表3和表4。
表3实施例1、2和对比例1～3对植物病原真菌孢子萌发的抑菌活性
注：“-”：该浓度下抗菌活性没有测定
表4实施例1、2和对比例1、2抑制植物病原真菌孢子萌发的EC50值
由表3和表4数据可以看出两性霉素B和5-氟胞嘧啶对植物病原真菌的孢子萌发表现出不同程度的抑制活性。两性霉素B对灰葡萄孢菌的抑制作用显著高于咪鲜胺，对匍枝根霉菌孢子萌发的抑菌活性显著优于同浓度下的商品化杀菌剂啶酰菌胺和咪鲜胺。两性霉素B对匍枝根霉菌孢子萌发的EC50值为1.24μg/mL，啶酰菌胺和咪鲜胺的EC50值分别为6.97μg/mL、304.62μg/mL。5-氟胞嘧啶对意大利青霉菌孢子萌发表现出强烈的抑制作用，其EC50值为0.07μg/mL，远优于农用杀菌剂啶酰菌胺(0.11μg/mL)和咪鲜胺(1.05μg/mL)。
在本发明中，大环内酯类化合物和嘧啶类化合物对植物病原真菌具有广谱性、高抑制活性的特点，可在植物真菌性病害防治中实现新用途，具有进一步研究和开发的价值。
抗真菌医药对植物病原真菌的抑菌活性的检测：
本实验中所用的植物病原真菌为实验室4℃保存的菌种，采用的培养基为马铃薯琼脂葡萄糖培养基(简称PDA)。植物病原真菌为灰葡萄孢菌(Botrytis cinerea)、意大利青霉菌(Penicillium italicum)和匍枝根霉菌(Rhizopus stolonifer)。
将植物病原真菌培养5～10天后加入5mL无菌马铃薯葡萄糖肉汤培养基(简称PDB)，用无菌接种环轻轻将PDA平板表面的孢子刮下，用无菌滤纸过滤，滤液置于无菌三角瓶中，充分振摇后，用血球计数板测定孢子浓度，用无菌PDB调整至孢子悬浮液浓度为1.0×105CFU/mL。
PDB培养基配方及配制方法：马铃薯(去皮)200g，葡萄糖20g，蒸馏水1000mL。
将马铃薯洗净去皮，称取200g马铃薯切成小块，加入蒸馏水煮沸20min左右(能被玻璃棒戳破即可)，八层纱布过滤，滤液中加入20g葡萄糖，搅拌使其充分溶解后搅拌均匀，稍冷却后用蒸馏水补足至1000mL。分装于锥形瓶中，121℃灭菌20min，冷却备用。
孢子培养：用移液枪吸取90μL孢子悬浮液(1.0×105CFU/mL)于96孔板，加入10μL不同浓度药剂，使其终浓度为：50μg/mL、25μg/mL、12.5μg/mL、6.25μg/mL、3.13μg/mL、1.56μg/mL、0.78μg/mL、0.39μg/mL、0.20μg/mL、0.10μg/mL。在恒温培养箱(24℃)黑暗条件中培养，每个浓度设置3个重复试验，测定化合物对植物病原真菌的抑制活性。
结果测定：恒温培养24h，取10μL混合液于空白PDA平板上，培养24h，观察最低杀菌浓度(MFC)，96孔板中加入15μL MTT(5mg/mL)，摇培10h，观察最低抑菌浓度(MIC)，检测结果列于表5。
表5医用抗菌药物对植物病原菌的抑菌活性
由表5的数据可知两性霉素B和5-氟胞嘧啶对植物病原真菌具有优异的抑制效果，两性霉素B对灰葡萄孢菌和匍枝根霉菌均表现出较强的抑菌活性，显著优于商品化农用杀菌剂啶酰菌胺和咪鲜胺；5-氟胞嘧啶对意大利青霉菌显示出优异的抑制作用，显著优于阳性对照啶酰菌胺和咪鲜胺。
由表5可知，氟康唑、苯唑西林钠、氨苄西林、阿莫西林、头孢氨苄、头孢西丁、硫酸链霉素、庆大霉素硫酸盐、红霉素、克拉霉素、盐酸多西环素、萘啶酸、诺氟沙星、左氧氟沙星、利福平和盐酸万古霉素虽然是用于治疗人体真菌感染的药物但是对植物病原真菌没有很好的抑制作用。
尽管上述实施例对本发明做出了详尽的描述，但它仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例，人们还可以根据本实施例在不经创造性前提下获得其他实施例，这些实施例都属于本发明保护范围。
Claims (10)
1.一种农药，包括有效成分和助剂，其特征在于，所述有效成分包括大环内酯类化合物和嘧啶类化合物。
2.根据权利要求1所述农药，其特征在于，所述大环内酯类化合物为两性霉素B，所述嘧啶类化合物为5-氟胞嘧啶；
所述大环内酯类化合物和嘧啶类化合物的质量比为1～2500:50。
3.根据权利要求1或2所述农药，其特征在于，所述有效成分在农药中的质量百分含量为0.01～80％。
4.根据权利要求1或2所述农药，其特征在于，所述助剂包括溶剂、分散剂、乳化剂、稳定剂、控制释放助剂、增效剂、湿润剂、渗透剂、安全剂、解毒剂、消泡剂、载体、填料中的一种或多种。
5.根据权利要求4所述农药，其特征在于，所述农药的剂型包括粉剂、乳油、悬浮剂、缓释剂、浓乳剂或颗粒剂。
6.权利要求1～5任一项所述农药在防治植物病原真菌中的应用。
7.大环内酯类化合物在防治植物病原真菌中的应用。
8.根据权利要求7所述应用，其特征在于，所述大环内酯类化合物为两性霉素B。
9.嘧啶类化合物在防治植物病原真菌中的应用。
10.根据权利要求9所述应用，其特征在于，所述嘧啶类化合物为5-氟胞嘧啶。
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