三环唑防治稻瘟病的作用机制与抗药性研究

【摘要】：三环唑是一种特殊的间接作用化合物,离体条件下对病原菌的生长与孢子萌发都没有抑制作用,但能强烈抑制黑色素化,在生产上只能用于防治稻瘟病。许多研究认为三环唑是通过抑制稻瘟病菌的黑色素生物合成而阻止其对寄主表皮的穿透,是一种严格的起保护作用的抗穿透剂。但稻瘟病是一典型的多循环病害,在水稻的整个生育期都可以为害,三环唑在生产上每生长季使用2-3次就对稻瘟病表现出优秀的控制作用。同时,这也无法解释三环唑为什么不能防治如黄瓜炭疽病菌等也以黑色素为必不可少的致病因子的病原菌。另外,真菌体内的聚酮化合物途径除了与黑色素合成有关外,还与真菌毒素、脂肪合成等多种物质的代谢有关;而与咯喹酮等其它黑色素合成抑制剂不同的是,三环唑的结构中含有具独特抗菌活性的噻唑基团。这意味着除了抑制病菌的黑色素化,使其附着胞内的甘油不能积累而缺乏足够的渗透压来支持侵入钉对寄主角质层的机械穿透外,三环唑可能还存在其它的作用机制。 本论文首先研究了三环唑的抗菌活性,结果表明三环唑对小麦赤霉病菌、棉花枯萎病菌多种病原真菌的色素合成都有影响,而不只是局限于对真菌黑色素合成的抑制,说明真菌的次级代谢间具有相似性。三环唑对黄瓜炭疽病菌的菌丝生长、孢子萌发和附着胞形成都没有影响,对菌丝和附着胞黑色素的生物合成有抑制作用。但黄瓜炭疽病菌黑色素生物合成对三环唑的敏感性在菌株间存在极显著的差异,其中三环唑抑制NJ-3菌株菌丝黑色素化的MIC(MIC-H)值小于1μg/mL,而NJ-0的MIC-H为50μg/mL。三环唑对其分生孢子的产生也有抑制作用,但只有当处理浓度≥MIC-H时对分生孢子产生才有明显的影响;当处理浓度足够高时,三环唑对黄瓜炭疽病也有一定的防治效果。说明三环唑的主要作用为抑制黑色素化,部分菌株黑色素生物合成对三环唑的敏感性较低可能是活体条件下三环唑防效不理想的主要原因之一。 在实验室条件下模拟稻瘟病菌再侵染发生的全过程,研究了三环唑对稻瘟病菌再侵染的抑制作用。结果在接种稻瘟病菌48h后喷雾处理,10μg/mL三环唑的防病效果只有28.58%,表明三环唑的治疗效果较差;但以10μg/mL三环唑处理过的发病植株作为再侵染源引起周围未经药剂处理的健康水稻的发病程度要比未经药剂处理的病株作为再侵染源引起的低63.28%。进一步的研究表明三环唑抑制稻瘟病菌再侵