6‑氮尿嘧啶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的制作方法

文档序号:13989877阅读:636来源:国知局
6‑氮尿嘧啶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的制作方法

本发明属于杀菌活性化合物技术领域,具体涉及6-氮尿嘧啶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:

植物病原菌能对植物的生长发育造成很大的危害,每年会对农业生产造成巨大的损失。植物病害是严重危害农业生产的自然灾害之一,根据联合国粮农组织估计,全世界的粮食和棉花生产因病害常年损失在10%以上。植物病害不仅可引起农作物产量的减少,而且在一定程度上还严重威胁到农产品的质量安全及其国际贸易。

植物病害化学防治的历史伴随着植物病害的发生而发展,化学防治的实践和应用迄今已有一个多世纪的历史。人类在与自然灾害长期抗争中逐渐总结经验并研发出一系列杀菌剂应用于植物病害的防治。随着时代的发展,不断地推陈出新,目前已有300多种杀菌剂有效成分可以用来防治多种植物病害。植物病害的防治主要以化学防治为主,但由于化学杀菌剂的长期大量使用,植物病原菌的抗药性也逐年增加,农产品中的农药残留上升,对食品安全造成了极大的威胁。伴随着人类文明和科学技术的进步,需要有更多的高效、低毒、低残留和环境友好型的杀菌剂被研发与应用,在农业生产中发挥重要的作用。

6-氮尿嘧啶,中文别名为1,2,4-三嗪-3,5-二酮;英文名称:5-amino-1,2,4-triazine;6-aza-5,6-dihydrouracil;3,5-dioxo-1,2,4-triazine;1,2,4-triazine-3,5-dione;5-amino-triazin。cas号:461-89-2,分子式:c3h3n3o2,分子量113.07,分子结构式为:

6-氮尿嘧啶为白色结晶粉末,密度:1.86g/cm3,熔点:274-275℃(lit.),沸点:503.4℃at760mmhg,闪点:258.3℃。该药品刺激眼睛、呼吸系统和皮肤。

6-氮尿嘧啶在嘌呤和嘧啶生物合成中与酶的抑制剂有关,在一定程度上可以导致体内核苷酸库水平的变化,随着核苷酸水平的降低转录延伸变得缓慢。6-氮尿嘧啶已被广泛应用于研究转录调控,特别是在模式微生物酵母中。6-氮尿嘧啶具有抗病毒活性,还可被用作抗肿瘤剂。

目前,6-氮尿嘧啶在农药方面,特别是作为杀菌活性物质的应用研究,国内外还没有报道。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供了6-氮尿嘧啶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6-氮尿嘧啶对植物病原真菌与卵菌具有良好的抑制活性。6-氮尿嘧啶作为杀菌剂,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:

本发明提供了6-氮尿嘧啶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。

进一步的:所述植物病原菌为半知菌亚门真菌、子囊菌亚门真菌与卵菌门疫霉菌。

进一步的:所述杀菌剂中6-氮尿嘧啶的有效使用浓度为5-10mm。

进一步的:所述半知菌亚门真菌包括烟草靶斑病菌、番茄枯萎病菌、棉花黄萎病菌、番茄早疫病菌、小麦赤霉病菌、花生黑斑病菌、玉米弯孢叶斑病菌、黄瓜棒孢叶斑病菌、灰葡萄孢菌、蓝莓拟茎点枝枯病菌、马铃薯枯萎病菌、烟草赤星病菌和蓝莓枝枯病菌。

进一步的: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、苹果腐烂病菌、梨腐烂病菌和蓝莓枝干溃疡病菌。

进一步的:所述卵菌门疫霉菌包括烟草黑胫病菌。

进一步的:所述杀菌剂中6-氮尿嘧啶的浓度为10mm时,6-氮尿嘧啶对番茄早疫病菌、黄瓜棒孢叶斑病菌、蓝莓拟茎点枝枯病菌、马铃薯枯萎病菌、苹果腐烂病菌、蓝莓枝干溃疡病菌的抑制率高达99%。

进一步的:所述植物为苹果、梨、番茄、蓝莓、烟草、黄瓜、玉米、小麦、棉花、葡萄、马铃薯和花生。

与现有技术相比,本发明的优点和技术效果是:目前杀菌剂的品种作用机制比较单一,病原菌的繁殖速度较快,故抗性也产生较快,且污染大,高残留,威胁着人类的食品安全。本发明通过室内毒力测定,证明了6-氮尿嘧啶对植物病原真菌与卵菌具有良好的抑制活性。6-氮尿嘧啶作为杀菌剂,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6-氮尿嘧啶是一种可降解、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6-氮尿嘧啶对烟草靶斑病菌的抑菌实验结果;

图2是本发明中6-氮尿嘧啶对番茄枯萎病菌的抑菌实验结果;

图3是本发明中6-氮尿嘧啶对棉花黄萎病菌的抑菌实验结果;

图4是本发明中6-氮尿嘧啶对番茄早疫病菌的抑菌实验结果;

图5是本发明中6-氮尿嘧啶对小麦赤霉病菌的抑菌实验结果;

图6是本发明中6-氮尿嘧啶对花生黑斑病菌的抑菌实验结果;

图7是本发明中6-氮尿嘧啶对玉米弯孢叶斑病菌的抑菌实验结果;

图8是本发明中6-氮尿嘧啶对黄瓜棒孢叶斑病菌的抑菌实验结果;

图9是本发明中6-氮尿嘧啶对灰葡萄孢菌的抑菌实验结果;

图10是本发明中6-氮尿嘧啶对蓝莓拟茎点枝枯病菌的抑菌实验结果;

图11是本发明中6-氮尿嘧啶对马铃薯枯萎病菌的抑菌实验结果;

图12是本发明中6-氮尿嘧啶对烟草赤星病菌的抑菌实验结果;

图13是本发明中6-氮尿嘧啶对蓝莓枝枯病菌的抑菌实验结果。

图14是本发明中6-氮尿嘧啶对苹果炭疽叶枯病菌的抑菌实验结果;

图15是本发明中6-氮尿嘧啶对苹果轮纹病菌的抑菌实验结果;

图16是本发明中6-氮尿嘧啶对苹果腐烂病菌的抑菌实验结果;

图17是本发明中6-氮尿嘧啶对梨腐烂病菌的抑菌实验结果;

图18是本发明中6-氮尿嘧啶对蓝莓枝干溃疡病菌的抑菌实验结果;

图19是本发明中6-氮尿嘧啶对烟草黑胫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

6-氮尿嘧啶药剂为从sigma公司购买的成品。根据实验具体要求称取6-氮尿嘧啶溶于二甲基亚砜,配置成为100mm/l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19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6-氮尿嘧啶制成含2.5、5、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、从培养箱中拿出适合的已经活化完成的植物病原菌,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、6-氮尿嘧啶对19种植物病原菌菌丝生长的抑菌效果

1.烟草靶斑病菌:主要引起烟草靶斑病,是一种叶部病害,该病菌侵染叶片形成病斑碎裂后容易导致穿孔,严重时病斑成片发生最终导致叶片坏死。流行速度快是该病害的一大特点,对于烟草的品质和质量造成了严重的危害。除去烟草之外,该病菌在自然情况下还可侵染高粱、玉米、棉花、小麦、大麦、水稻、大豆等粮食作物,甜菜、龙葵、茄子、尊麻、番茄以及矮牵牛等植物,寄主范围广泛,可达200多种植物。

2.番茄枯萎病菌:主要引起番茄枯萎病,又叫萎蔫病。由于该病菌在侵染时主要侵染植物的导管组织,从而阻塞木质部水分和物质的运输引起植物萎蔫。不同于其他植物病原菌具有多个寄主,该病菌只对番茄进行侵染危害,具有极强的专化性。同时,该病菌主要依靠土壤传播,在番茄的幼苗期到成株期期间均可以受到侵染,严重影响蔬菜的产量和品质,尤其在老菜棚室发生严重。

3.棉花黄萎病菌:主要是引起棉花黄萎病,会导致寄主植物产生黄萎病,由于目前现有的生物防治、化学防治、常规的遗传育种等各种防治手段都没有办法进行及时有效的预防,因此不止在国内,在世界各地也已经造成了严重的经济损失。该病原菌的寄主范围极广,根据国外媒体的相关报道可侵染660种植物,包括184种农作物,153种杂草,共38科植物。在我国范围内,已经鉴定的寄主植物大约在80种,20科,其中包括菜豆、棉花、黄瓜、茄子、向日葵、番茄、辣椒、芝麻、马铃薯、甜瓜、西瓜、花生、绿豆、甜菜等各类大田作物。

4.番茄早疫病菌:导致该病发生的主要原因是由于如今大部分地区开始推广以抗病毒感染主要的番茄品种,从而降低了对于早疫病的防治,导致该病危害严重。该病菌在植株的幼苗期、成株期都可以引起发病。在苗期发病时,发病区幼苗的茎基部产生轮纹,并且生暗褐色病斑,有凹陷发生。而在成株期发病时病斑一般从下部叶片向上部发展。该病菌具有多种寄生植物,包括番茄、茄子、辣椒和马铃薯等茄科蔬菜。

5.小麦赤霉病菌:破坏性极大,一般会导致穗腐,降低作物的品质并且导致严重减产。该病菌的寄主范围十分广泛,包括大麦、燕麦、水稻、玉米以及鹅冠草等禾本科杂草以及大豆、棉花、红薯等。近些年小麦赤霉病的传播尤为广泛,主要是由于耕作制度和耕作方式的改变,以及全球气候变暖的缘故。该病会使受侵染的小麦麦粒中含有真菌病毒,经传播可能会引起人畜中毒和真菌疾病,而且也会导致小麦品质降低、减产,产生巨大的经济损失。

6.花生黑斑病菌:引起花生黑斑病,属于花生叶斑病的一种,在我国各大花生产区普遍发生,在未到收获季节会造成叶片的提前脱落,这种早衰的现象会被误认为花生早熟的象征,最终导致花生大量减产。该病的发生重茬年限越长,发病越重,在轮作地发病轻,连作地发病重,所以在花生种植过程中要注意合理种植。

7.玉米弯孢叶斑病菌:主要引起拟眼斑病,又称黑霉病。该病菌不同品种侵染后表现的症状不尽相同,主要以危害玉米叶片为主,有时也危害叶鞘和苞叶。同时该病菌不仅可以寄生在水稻、高粱、小麦以及一些草坪上,对番茄、辣椒等的果实也会进行侵染,引起病害,降低其产量和品质。近些年来,东北、华北等地的玉米产区都以这种病害为主。其发病特点主要是蔓延迅速、具有突发性,防治困难,发病严重的时候会造成成片的叶部密集病斑,严重时病株的病叶率几乎达到全覆盖,严重影响我国玉米产区的发展。

8.黄瓜棒孢叶斑病菌:主要引起黄瓜棒孢叶斑病,是一种重要的植物病原真菌,最早在黄瓜、豇豆等蔬菜上发现。该病菌主要感染寄主植物的叶片,同时也会侵染茎、花和果实,发病严重时会造成植株落叶、落果等现象。根据近年来的调查,该菌能够侵染530余种植物,并且会在橡胶等作物上进行传染性大暴发,严重威胁农业产业的未来发展前景。曾经在中国的内蒙古、山东、辽宁、河北等高达11个省市区大面积发生,经济损失十分严重。

9.灰葡萄孢菌:主要引起葡萄灰霉病,是葡萄种植中的常见病害,也是危害性最大的病害之一,同时该病菌属于兼性寄生菌,能侵染多种花卉、蔬菜等,寄主范围广泛。该病害在在我国北方保护地葡萄生产以及南方地区的葡萄种植园中危害更重,极大的遏制了我国北方设施栽培葡萄产业的发展。除了种植过程中引起危害之外,在葡萄贮藏过程中也可能受到该病菌的侵染从而导致不可挽回的严重后果,极大的影响了葡萄的产量和品质。根据不完全统计,在我国因为葡萄灰霉病而造成的经济损失每年占到20%,严重时可达到30%。

10.蓝莓拟茎点枝枯病菌:主要寄生于桃、梨属、落叶松属、越橘属等植物,寄主范围十分广泛。被该病菌侵染后,会引起蓝莓的枝干病害,降低蓝莓的品质和产量。

11.马铃薯枯萎病菌:以土壤传播为主的真菌性病原物,世界各种植区都有发生。可寄生在香蕉、茄科、豆科、瓜类棉及花卉等多种植物,均可以引起枯萎病的发生。被该菌侵染后一般表现为植株生长衰弱,植株干枯萎蔫,维管束褐变,具有多种症状。近些年来该病害的发生尤为严重,特别是在马铃薯的重茬地,严重影响了农产品的品质并极大地降低了产量,经济损失严重。

12.烟草赤星病菌:主要引起烟草赤星病,严重危害我国烟草产业的发展,属于真菌性病害。感病的烟草会造成叶片残缺破坏,降低烟草的质量和工业使用价值,在一定程度上由于烟叶成分不一还会使烟草口感下降。其病菌还可以侵染番茄、桃、李、棉花、小麦、大豆等多种植物引起根腐病、斑点病等病害,寄主范围广泛。

13.蓝莓枝枯病菌:主要引起蓝莓枝枯病,是一种重要的植物病原菌,属于拟盘多毛孢属。被该病菌侵染后主要表现为溃疡、叶斑等症状,根据统计,该病菌的寄主植物大约有五十多种。就目前而言,我们常见的蓝美人、公爵等蓝莓主栽品种都有枝枯病的发生,对于果实产量和品质具有较大影响。对于拟盘多毛孢菌的研究对挽回农林经济作物的损失,具有重大意义。

14.苹果炭疽叶枯病菌:苹果炭疽叶枯病主要是一种叶部病害,主要危害叶片,由炭疽病菌引起。该病菌侵染的苹果树的树势会减弱并且大量落叶,其果实也会出现十分严重的腐烂现象。主要危害的苹果品种有乔纳金、秦冠、嘎拉和金冠等品种,严重时会导致次年大量减产甚至绝产。而苹果品种中高度抗病的富士和红星,同发病的嘎啦和金冠等品种,若是在同一个果园内之间的对比十分强烈。

15.苹果轮纹病菌:该病菌会引起苹果轮纹病,又称轮纹烂果病、粗皮病,主要引起苹果的枝干部和果实感病并产生重要灾害,从而导致树皮凹凸不平、局部性坏死,造成苹果果实腐烂。被该病菌侵染的植株坐果率很低,相对应的也会造成苹果产量的减少和树体的衰弱,有时甚至会导致绝产毁园。由于富士苹果的热销,近些年来,开始大面积栽培易感品种富士苹果,导致苹果轮纹病逐年发病率增加,受到该病危害的苹果种植区面积持续扩大,对于苹果产业的持续性发展带来恶劣影响,已经成为危害苹果种植的主要病害之一。

16.苹果腐烂病菌:该病菌是引起对苹果树破坏性最强的苹果枝干病害的主要病菌,形成苹果树枯枝、死树,严重的时候可能会造成毁园,从而造成大面积减产,引起巨大的经济损失。由于苹果树腐烂病菌的寄主植物相对广泛,苹果、桃和梨等常见果树都是其寄生目标。

17.梨腐烂病菌:该病菌主要引起梨腐烂病,又称烂皮病,主要具有三大特点:涉及区域广泛、发病率高、防控困难。遍布我国多地的梨树种植区,尤其是在东北、华北、新疆等地危害严重。该病菌主要对梨树的主枝和侧枝进行侵染,会引起梨树势衰弱,同时会严重降低果实的品质并且影响梨的产量。受到危害较大的果园树体遍布病疤、树干残缺,甚至会造成大量死树或者毁园。

18.蓝莓枝干溃疡病菌:寄主范围广泛,可达40个阔叶属,5个针叶属。尤其对林果木危害严重,会造成树木溃疡病等重大病害。

19.烟草黑胫病菌:主要引起烟草黑胫病,危害烤烟、晾烟、晒烟、香料烟、白肋烟等所有栽培烟草,是一种对于烟草的生长发育在全球范围内具有毁灭性的主要病害之一,破坏性极强。该病在在平均气温达22℃、多雨年份及低洼潮湿地区发生尤为严重。在自然条件下的寄主范围较窄,只侵染烟草。

6-氮尿嘧啶对19种植物病原菌的离体抑菌作用生测结果见表1。

表16-氮尿嘧啶对19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,随着6-氮尿嘧啶浓度的升高,其对19种植物病原菌的抑制效果也依次提高。当6-氮尿嘧啶浓度为10mm时,其对半知菌亚门、子囊菌亚门和卵菌门的19种植物病原菌均有很好的抑制效果,其中对番茄枯萎病菌、棉花黄萎病菌、番茄早疫病菌、花生黑斑病菌、玉米弯孢叶斑病菌、灰葡萄孢菌、蓝莓拟茎点枝枯病菌、马铃薯枯萎病菌、蓝莓枝枯病菌、苹果炭疽叶枯病菌、苹果轮纹病菌、苹果腐烂病菌、梨腐烂病菌、蓝莓枝干溃疡病菌、烟草黑胫病菌这16种植物病原菌的抑制率高达90%以上。尤其对番茄早疫病菌、黄瓜棒孢叶斑病菌、蓝莓拟茎点枝枯病菌、马铃薯枯萎病菌、苹果腐烂病菌、蓝莓枝干溃疡病菌这6种病原菌的抑菌效果最好,其抑制率均在99%以上,可对其进行有效防治。

6-氮尿嘧啶对19种植物病原菌菌丝生长的抑菌效果图片如图1-19所示,当6-氮尿嘧啶的浓度在10mm时,番茄早疫病菌、苹果轮纹病菌和烟草黑胫病菌等14种病原菌几乎没有菌丝生长,而烟草靶斑病菌、番茄枯萎病菌、小麦赤霉病菌、棉花黄萎病菌和烟草赤星病菌这5种植物病原菌只有很少的菌丝生长,说明6-氮尿嘧啶起到了很好的抑制效果。综上所述,6-氮尿嘧啶很有潜力应用于植物病原菌的防治中。

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。

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