[發明專利]類嘧啶化合物在促進水稻體內代謝物合成及激素水平中的應用

有效

• 申請號: 201711434320.8
• 申請日: 2017-12-26
• 公開（公告）號: CN108124878B
• 公開（公告）日: 2020-10-20
• 發明（設計）人: 姚楠;李儉;龍婷;尹健;戴光義
• 申請（專利權）人: 中山大學
• 主分類號: A01N43/54
• 分類號: A01N43/54;A01N25/02;A01P21/00
• 代理公司: 廣州新諾專利商標事務所有限公司 44100
• 代理人: 劉婉

本發明提供了一種類嘧啶化合物在促進水稻體內代謝物合成及激素水平中的應用，所述類嘧啶化合物為6?(甲氧基甲基)?2?[5?(三氟甲基)?2?吡啶基]嘧啶?4?醇。該化合物可以明顯地迅速提高植物抵抗病原菌侵染的能力，而且不會抑制植物的生長和根系統的發育，此外還促進水稻體內代謝物的合成以及激素含量的增加。

技術領域

本發明屬于生物農藥領域，具體涉及一種用于植物誘導抗性的植物激活劑。

背景技術

植物病原體和害蟲影響著全球農作物的潛在產量和質量。據估計，依照當前作物保護方法，害蟲和病原體使作物生產減少20％-40％。隨著植物病蟲害的發生和危害加劇，農藥的生產和消費逐年增加，對農業的生育能力有很大的促進作用。傳統上，農業病原體和害蟲的控制通常是基于有機殺蟲劑的合成。農藥具有提高產量，節省勞動力，減少使用化肥的風險等優點，但同時也帶來了一系列問題，如導致植物病原體耐藥性增強，環境污染，農藥殘留超標，以及農產品質量下降。到了20世紀60年代，合成有機農藥的高毒性和高殘留導致的后果越來越嚴重，甚至威脅人類健康。

近年來，隨著科學技術的快速發展，特別是天然產物的生物技術、生物和化學的發展，極大地推動了生物農藥的發展。生物農藥具有因低殘留而對環境安全，因更好的特異性而對非目標生物體安全，同時因作用方式多樣化而不易使病蟲害產生耐藥性等諸多特點，逐漸獲得了比以往更多的關注并且展現出巨大的發展潛力。目前，生物農藥的生產以每年超過15％的速度增長，幾乎是常規農藥的三倍(每年以5.5％的速度增長)。

植物抵御疾病的一種方法是通過激活它的免疫系統。通過具有誘導屬性的分子進行外源處理可以激活植物免疫系統。這些防御誘導型分子包括來源于病原體的分子，例如葡聚糖，N-脫乙酰殼多糖和病原體效應子，還有其它不是來自病原體的天然物質，例如植物激素，以及人工合成的化合物，如苯并噻二唑BTH。這些分子統稱為“植物激活劑”，代表了一類對抗病原體強有力的環境友好型工具。此外，與限制微生物繁殖的抗菌化合物(如殺菌劑或抗生素)相比，植物激活劑作用于植物抗性，從而避免了病原體抗性的發生。

由黃單胞桿菌(Xanthomonas oryzae pv.oryzae,Xoo)引發的白葉枯病(Bacterial leaf blight,BLB)是一類導致糧食產量巨大損失的全球性水稻細菌性病害，在灌溉和雨養低地區域尤其普遍。白葉枯病主要發生于水稻葉片及葉鞘上，起初葉片向內翻卷，漸漸產生半透明狀黃色小斑塊，之后沿葉緣一側或兩側或者沿中脈發展成波紋狀的黃綠或灰綠色大面積病斑；病部與健部分界線明顯；數日后病斑轉為灰白色，遠望一片枯槁色，故稱白葉枯病。水稻-白葉枯病原菌互作是用于研究植物和病原體之間相互作用的一個經典模型。水稻白葉枯病原菌是一類屬于假單胞菌科(Pseudomonadaceae)的植物病原性革蘭氏陰性(Gram-negative)桿狀細菌。它能產生一種稱為菌黃素(Xanthomonadin)的可溶性黃色色素，以及胞外多糖(Extracellular polysaccharide,EPS)。白葉枯病通過維管系統進行傳播，其主要的初級感染源包括：灌溉水系統，噴灑或雨水以及來自先前作物季節受污染的殘株^[51]。白葉枯病原菌通常通過葉尖的排水器、損傷的毛狀體、葉緣以及葉片或根上的傷口感染水稻葉片，在被覆組織的細胞間隙中迅速繁殖，隨后進入木質部導管，導致水稻葉片枯萎病癥狀。在感染發生的幾天之內，細菌細胞和EPS填充木質部導管并通過植物排水器在葉片表面滲出水珠狀的分泌物，這是病情的典型癥狀以及繼發感染源。

研究如何有效地防治白葉枯病，不僅對提高糧食安全，也對其它細菌病害的防治提供借鑒。目前對于白葉枯病的防治主要采用抗病育種和化學農藥控制的方法。然而抗病育種易導致病原菌生理小種變異從而使抗病水稻品種在3-5年間即抗性喪失，同樣傳統化學農藥的大量使用不僅導致病蟲害產生耐藥性，而且對生態和社會有不良影響，因此開發環境友好型的綠色農藥顯得尤為重要。

發明內容