10種植物生長調(diào)節(jié)劑的抑菌活性

楊進明，車志平，田月娥，劉圣明，姜 佳，陳根強

（河南科技大學林學院植物保護系，河南洛陽 471003）

植物生長調(diào)節(jié)劑即植物激素，為植物生長調(diào)節(jié)物質(zhì)。一般而言，植物生長調(diào)節(jié)化合物在植物體中含量極少，很難大量提取，僅能通過人工合成。合成的衍生物或類似物中與植物生長調(diào)節(jié)物質(zhì)具有類同功效，甚至更有效、更優(yōu)越的化合物為人工合成生長調(diào)節(jié)劑[1-2]。

我國農(nóng)藥創(chuàng)新基礎(chǔ)較薄弱，因此，從已有化合物中篩選具有潛在殺菌活性的化合物，并以其為先導化合物衍生合成作用靶標新穎、作用機理獨特的殺菌劑具有重要意義[3-10]。

本研究在前人的基礎(chǔ)上[11]，測定了10種植物生長調(diào)節(jié)劑類化合物對常見植物病原真菌的離體抗菌活性，以期發(fā)現(xiàn)具有潛在修飾價值的先導化合物，為植物生長調(diào)節(jié)劑的發(fā)展提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試藥劑

供試藥劑：復硝酚鈉（sodium nitrophenolate，5-硝基愈創(chuàng)酚鈉、鄰硝基苯酚鈉、對硝基苯酚鈉的混合物，質(zhì)量分數(shù)98%）；萘乙酸鈉（sodium 1-naphthal acitic acid，質(zhì)量分數(shù)98%）；吲哚丁酸鉀（potassium 4-indol-3-ylbutyric acid，質(zhì)量分數(shù)90%）；胺鮮酯（diethyl aminoethyl hexanoate，質(zhì)量分數(shù)98%）；芐氨基嘌呤（6-benzylamino-purine，質(zhì)量分數(shù)99%）；赤霉酸（gibberellic acid，質(zhì)量分數(shù)98%）；氯吡脲（forchlorfenuron，質(zhì)量分數(shù)98%）；糠氨基嘌呤（Kinetin，質(zhì)量分數(shù)98%）；吲哚乙酸（indol-3-ylacetic acid，質(zhì)量分數(shù)99%）；吲哚丁酸（4-indol-3-ylbutyric acid，質(zhì)量分數(shù)98%）。復硝酚鈉、萘乙酸鈉、吲哚丁酸鉀、胺鮮酯、芐氨基嘌呤、赤霉酸均由山東冠縣阜豐化肥有限公司提供；氯吡脲、糠氨基嘌呤、吲哚乙酸、吲哚丁酸均由杭州木木生物科技有限公司提供（美國進口分裝）。

10種供試植物生長調(diào)節(jié)劑的化學結(jié)構(gòu)見圖1。

圖1 10種供試植物生長調(diào)節(jié)劑的化學結(jié)構(gòu)

1.2 供試菌株及培養(yǎng)基

供試菌株：番茄灰霉病菌（Botrytis cinereaPers.）和小麥赤霉病菌（Fusarium graminearumSchw.），均由河南科技大學林學院農(nóng)藥研究室提供。

培養(yǎng)基為PDA培養(yǎng)基，去皮馬鈴薯200 g、葡萄糖20 g、瓊脂20 g，用蒸餾水定容至1 000 mL。

1.3 試驗方法

將10種被測植物生長調(diào)節(jié)劑用一定量溶劑溶解，復硝酚鈉、萘乙酸鈉和吲哚丁酸鉀用70%甲醇溶解，芐氨基嘌呤和糠氨基嘌呤用二甲亞砜溶解，胺鮮酯、赤霉酸、氯吡脲、吲哚乙酸和吲哚丁酸用甲醇溶解。并根據(jù)預試驗結(jié)果設(shè)定5個質(zhì)量濃度梯度，采用菌絲生長速率法測定其對番茄灰霉病菌和小麥赤霉病菌的室內(nèi)抑菌活性[3-10]。

2 結(jié)果與討論

10種供試植物生長調(diào)節(jié)劑對2種植物病原真菌抑制活性測定結(jié)果見表1。

表1 10種植物生長調(diào)節(jié)劑對2種植物病原真菌的抑制活性測定結(jié)果

由表1可知所測10種植物生長調(diào)節(jié)劑對2種常見植物病原真菌番茄灰霉病菌和小麥赤霉病菌均表現(xiàn)出不同程度的抑菌活性。萘乙酸鈉、吲哚丁酸鉀、赤霉酸、糠氨基嘌呤和吲哚丁酸對番茄灰霉病菌表現(xiàn)出優(yōu)于對照霉靈（EC50值為38.0 mg/L）的抑菌活性，對應(yīng)EC50值分別為20.9、32.8、36.7、37.9和34.0 mg/L。萘乙酸鈉對小麥赤霉病菌的EC50值為91.3 mg/L，與霉靈（EC50值為76.1 mg/L）的抑菌活性相當。

所測10種植物生長調(diào)節(jié)劑對番茄灰霉病菌的室內(nèi)抑菌活性均優(yōu)于對小麥赤霉病菌的抑菌活性，存在明顯的選擇性。萘乙酸鈉因其結(jié)構(gòu)骨架特殊，對番茄灰霉病菌表現(xiàn)出顯著的抑菌活性，EC50值為20.9 mg/L，而商品化殺菌劑霉靈對應(yīng)EC50值為38.0 mg/L。萘乙酸鈉對小麥赤霉病菌的抑菌活性接近霉靈（EC50值的76.1 mg/L）的抑菌活性，其對應(yīng)EC50值為91.3 mg/L。10種植物生長調(diào)節(jié)劑中，鈉鹽和鉀鹽類化合物復硝酚鈉、萘乙酸鈉和吲哚丁酸鉀由于水溶性好，對番茄灰霉病菌表現(xiàn)出顯著的抑菌活性。對比吲哚丁酸鉀和吲哚丁酸，吲哚丁酸鉀的抑菌活性高于吲哚丁酸。由于赤霉酸、叮哚乙酸、吲哚丁酸結(jié)構(gòu)骨架中羧基的水溶性，該類化合物對番茄灰霉病菌表現(xiàn)出較顯著的抑菌活性。就吲哚乙酸和吲哚丁酸而言，支鏈長的吲哚丁酸抑菌活性高于支鏈短的吲哚乙酸?；衔飶拖醴逾c、萘乙酸鈉、吲哚丁酸鉀、赤霉酸、氯吡脲、糠氨基嘌呤、吲哚乙酸、吲哚丁酸對番茄灰霉病菌均表現(xiàn)出較好的抑菌活性，化合物萘乙酸鈉對小麥赤霉病菌表現(xiàn)出較好的抑菌活性，初步擬定將上述化合物作為衍生合成新型殺菌劑的先導化合物，為進一步衍生合成高抑菌活性的化合物提供依據(jù)。

3 結(jié)論

為了篩選具有潛在修飾價值的抑菌先導化合物，本研究對10種植物生長調(diào)節(jié)劑進行抑菌活性研究。采用菌絲生長速率法分別測定了10種植物生長調(diào)節(jié)劑對番茄灰霉病菌和小麥赤霉病菌的離體抑菌活性，得到對應(yīng)的EC50值。抑菌活性結(jié)果表明：所測10種植物生長調(diào)節(jié)劑對2種常見植物病原真菌均表現(xiàn)出不同程度的抑菌活性，其中萘乙酸鈉、吲哚丁酸鉀、赤霉酸、糠氨基嘌呤和吲哚丁酸對番茄灰霉病菌表現(xiàn)出優(yōu)于霉靈的抑菌活性，化合物萘乙酸鈉，對番茄灰霉病菌表現(xiàn)出顯著的抑菌活性；萘乙酸鈉對小麥赤霉病菌的抑菌活性與霉靈相當。參考前期研究結(jié)果，α-萘酚對番茄灰霉病菌表現(xiàn)出顯著的抑菌活性，其對應(yīng)EC50值為17.9 mg/L[9]。萘乙酸鈉和α-萘酚均含萘環(huán)，萘環(huán)可能是番茄灰霉病菌的抑菌活性基團。鈉鹽和鉀鹽類化合物復硝酚鈉、萘乙酸鈉和吲哚丁酸鉀由于水溶性好，羧基類化合物赤霉酸、吲哚乙酸和吲哚丁酸由于其結(jié)構(gòu)骨架中羧基的水溶性，這兩類化合物對番茄灰霉病菌表現(xiàn)出較顯著的抑菌活性。初步擬定將這6種化合物作為下一步開發(fā)抑菌化合物的先導，為今后進一步衍生合成高抑菌活性的化合物提供參考依據(jù)。