CN104920360B - 丁苯羟酸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
丁苯羟酸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 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了丁苯羟酸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，证明了丁苯羟酸对植物病原真菌具有良好的抑制活性。丁苯羟酸作为杀菌剂，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。而丁苯羟酸是一种可降解、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
技术领域
本发明涉及杀菌活性化合物，特别涉及丁苯羟酸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
农业是人类社会和经济发展的基础，可持续农业是世界农业发展的趋势。20世纪以来，随着科技进步和社会生产力的提高，人类创造了前所未有的财富，与此同时，人口剧增、资源短缺、环境污染、生态破坏和自然灾害频繁等问题日益突出，严重阻碍了农业的可持续发展，农业生产也因此承担前所未有的巨大压力。国内外研究和实践表明，植物病害是制约农业可持续发展的一大因素。主要表现在以下几个方面：首先，植物病害直接导致粮食减产和质量降低，影响农民收入，影响农业可持续发展。其次，使用化学农药防治病害虽然提高了农作物的产量，促进了农业的发展，为人类的生存做出了重大贡献，但由于其不合理的使用，给生态环境造成了十分严重的破坏；再者，植物病害的为害导致贫困人口的增加。
化学防治是控制植物病害的有效方法，具有见效快、杀菌谱广、成本低、使用简便等优点，但化学杀菌剂的长期大量使用会造成土壤、大气等环境污染、破坏生态平衡。随着近年来人们对食品安全及环境污染问题的关注，一些化学杀菌剂在许多发达国家和地区已被严格限制使用。人们开始寻找一种对人类和环境无害并具有良好防治效果的新的植物病害防治策略。新型绿色杀菌剂高效且无毒、无害、无污染、不产生抗药性，不仅符合人们对绿色食品的需求，而且为农业的可持续发展提供了保障，因此，对于新型绿色杀菌剂的研究越来越受到重视。
丁苯羟酸，又称丁苯乙肟，皮炎灵。化学名称为4-正丁氧基-N-羟基苯乙酰胺，又称对丁氧苯乙酰胺氧肟酸。英文名称：bufexamac，英文别名：2-(4-butoxyphenyl)acetohydroxamic acid；2-(4-butoxyphenyl)-N-hydroxyacetamide；4-Butoxy-N-hydroxybenzene acetamide。CAS号：2438-72-4，分子式：C12H17NO3，分子量：223.27，分子结构式为：
丁苯羟酸为结晶或结晶性粉末，微有臭味，易溶于二甲基甲酰胺，在甲醇或乙醇中微溶，不溶于水或乙醚。为非甾体消炎镇痛药，适用于类风湿性关节炎、髋关节炎及湿疹、神经性皮炎、风湿病等。制剂有片剂、霜剂。动物试验中,局部外用此药对各种皮肤炎症有效，特别和皮质类固醇不同的是，不影响组织的修复，而且有一定的抑菌作用。
以丁苯羟酸合成的消炎药，广泛用于治疗类风湿关节炎、湿疹和其他多种皮肤炎症，与许多皮质激素制剂(如氟轻松乳膏、倍它米松乳膏等)作用相当。该中间体制成的制剂无毒，副作用小。从1973年起该药相继在英国、法国、德国、日本等国家上市。直到20世纪80年代中期，丁苯羟酸乳膏仍然是西欧惟一治疗皮肤炎症的非甾体抗炎药制剂，最近国外又将其用在牙膏和美容用品上。此外它还具有降低体温、延长睡眠、促进头发生长等功能。
丁苯羟酸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，国内外尚无关于丁苯羟酸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丁苯羟酸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，证明了丁苯羟酸对植物病原真菌具有良好的抑制活性。丁苯羟酸作为杀菌剂，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：
丁苯羟酸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：所述杀菌剂中丁苯羟酸的有效使用浓度为5-10mM。
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、番茄枯萎病菌、蓝莓枝枯病菌、烟草赤星病菌、番茄早疫病菌、黄瓜棒孢叶斑病菌、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、和蓝莓枝干溃疡病菌。
对上述技术方案的进一步改进：所述杀菌剂中丁苯羟酸的浓度为10mM时，丁苯羟酸对番茄灰霉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：化学防治一直是植物病害防治的主要措施，但相当多的农民和植保技术人员片面强调病害化学防治，主要依靠农药，误将化学农药作为一条捷径，将其视为药效快，防效好，包治百病，这种不合理使用化学农药之势愈演愈烈，致使化学农药问世至今其产量与使用量均呈逐年上升之势。滥施化学农药带来“3R”问题，即有害生物抗药性(Resistanee)、有害生物再猖撅(Resurgenee)和农药残留(Residue)，其所致负面后果相当严重，甚至令人触目惊心。主要表现在:①生态环境的不断污染和恶化。②农田生态系统平衡的破坏。③农产品质量下降。④药害严重。⑤抗药性增强。过量施用农药,易使部分有害生物出现抗药性，不仅浪费成本，而且未能及时有效防治病害，给农业生产带来不能预期的损失。随着化学农药的过量使用、使用时间的不断延长以及使用次数的不断重复，病菌对化学农药产生抗性，化学农药必须不断加大剂量才有防治效果，甚至加大剂量也无济于事，农药使用寿命不断缩短，而由于农药使用寿命的缩短,势必要开发新的农药品种。这就迫切需要对新型绿色的杀菌剂的研发。本发明通过室内毒力测定，证明了丁苯羟酸对植物病原真菌具有良好的抑制活性。丁苯羟酸作为杀菌剂，具有高效和低毒的优点，适合于植物病害化学防治的要求。
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。而丁苯羟酸是一种可降解、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是本发明中丁苯羟酸对小麦赤霉病菌的抑菌实验结果；
图2是本发明中丁苯羟酸对蓝莓枝枯病菌的抑菌实验结果；
图3是本发明中丁苯羟酸对番茄灰霉病菌的抑菌实验结果；
图4是本发明中丁苯羟酸对苹果轮纹病菌的抑菌实验结果；
图5是本发明中丁苯羟酸对苹果炭疽叶枯病菌的抑菌实验结果；
图6是本发明中丁苯羟酸对烟草赤星病菌的抑菌实验结果；
图7是本发明中丁苯羟酸对番茄枯萎病菌的抑菌实验结果；
图8是本发明中丁苯羟酸对黄瓜棒孢叶斑病菌的抑菌实验结果；
图9是本发明中丁苯羟酸对蓝莓枝干溃疡病菌的抑菌实验结果；
图10是本发明中丁苯羟酸对蓝莓拟茎点枝枯病菌的抑菌实验结果；
图11是本发明中丁苯羟酸对番茄早疫病菌的抑菌实验结果；
图12是本发明中丁苯羟酸对水稻稻瘟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
丁苯羟酸为从Fluka公司购买的成品。称取4.47g丁苯羟酸于20ml的二甲基亚砜中，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12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丁苯羟酸制成含0、2.5、5和10mM药液的培养基(对照中加入相应体积的二甲基亚砜)，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、丁苯羟酸对12种植物病原菌菌丝生长的抑菌效果
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
丁苯羟酸对12种植物病原菌的离体抑菌作用生测结果见表1。
表1丁苯羟酸对12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，丁苯羟酸在10mM时，对半知菌亚门和子囊菌亚门的12种植物病原菌均有一定的抑制效果。其中对小麦赤霉病菌、黄瓜棒孢叶斑病菌和蓝莓枝枯病菌等8种植物病原菌的抑制率均在80％以上。另外，其对番茄灰霉病菌和蓝莓拟茎点枝枯病菌的的抑制率较高，在90％以上，可对其进行有效防治。
丁苯羟酸对12种植物病原菌菌丝生长的抑菌效果图片如图1-12所示，当丁苯羟酸的浓度在10mM时，番茄灰霉病菌和蓝莓拟茎点枝枯病菌几乎没有或有很少的菌丝生长。而对小麦赤霉病菌、烟草赤星病菌和黄瓜棒孢叶斑病菌等10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，说明丁苯羟酸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.丁苯羟酸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、番茄枯萎病菌、蓝莓枝枯病菌、烟草赤星病菌、番茄早疫病菌、黄瓜棒孢叶斑病菌、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、和蓝莓枝干溃疡病菌。
2.根据权利要求1所述的丁苯羟酸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：所述杀菌剂中丁苯羟酸的有效使用浓度为5-10mM。
3.根据权利要求1所述的丁苯羟酸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：所述杀菌剂中丁苯羟酸的浓度为10mM时，丁苯羟酸对番茄灰霉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所述的丁苯羟酸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。
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