10種植物生長調節劑的抑菌活性

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）

植物生長調節劑即植物激素，為植物生長調節物質。一般而言，植物生長調節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節物質具有類同功效，甚至更有效、更優越的化合物為人工合成生長調節劑[1-2]。

我國農藥創新基礎較薄弱，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上[11]，測定了10種植物生長調節劑類化合物對常見植物病原真菌的離體抗菌活性，以期發現具有潛在修飾價值的先導化合物，為植物生長調節劑的發展提供參考依據。

1 材料與方法

1.1 供試藥劑

供試藥劑：復硝酚鈉（sodium nitrophenolate，5-硝基愈創酚鈉、鄰硝基苯酚鈉、對硝基苯酚鈉的混合物，質量分數98%）；萘乙酸鈉（sodium 1-naphthal acitic acid，質量分數98%）；吲哚丁酸鉀（potassium 4-indol-3-ylbutyric acid，質量分數90%）；胺鮮酯（diethyl aminoethyl hexanoate，質量分數98%）；芐氨基嘌呤（6-benzylamino-purine，質量分數99%）；赤霉酸（gibberellic acid，質量分數98%）；氯吡脲（forchlorfenuron，質量分數98%）；糠氨基嘌呤（Kinetin，質量分數98%）；吲哚乙酸（indol-3-ylacetic acid，質量分數99%）；吲哚丁酸（4-indol-3-ylbutyric acid，質量分數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種供試植物生長調節劑的化學結構見圖1。

圖1 10種供試植物生長調節劑的化學結構

1.2 供試菌株及培養基

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藥研究室提供。

培養基為PDA培養基，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種被測植物生長調節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。并根據預試驗結果設定5個質量濃度梯度，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抑菌活性[3-10]。

2 結果與討論

10種供試植物生長調節劑對2種植物病原真菌抑制活性測定結果見表1。

表1 10種植物生長調節劑對2種植物病原真菌的抑制活性測定結果

由表1可知所測10種植物生長調節劑對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出優于對照霉靈（EC50值為38.0 mg/L）的抑菌活性，對應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種植物生長調節劑對番茄灰霉病菌的室內抑菌活性均優于對小麥赤霉病菌的抑菌活性，存在明顯的選擇性。萘乙酸鈉因其結構骨架特殊，對番茄灰霉病菌表現出顯著的抑菌活性，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EC50值為91.3 mg/L。10種植物生長調節劑中，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、吲哚丁酸結構骨架中羧基的水溶性，該類化合物對番茄灰霉病菌表現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。化合物復硝酚鈉、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出較好的抑菌活性，化合物萘乙酸鈉對小麥赤霉病菌表現出較好的抑菌活性，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。

3 結論

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種植物生長調節劑進行抑菌活性研究。采用菌絲生長速率法分別測定了10種植物生長調節劑對番茄灰霉病菌和小麥赤霉病菌的離體抑菌活性，得到對應的EC50值。抑菌活性結果表明：所測10種植物生長調節劑對2種常見植物病原真菌均表現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出優于霉靈的抑菌活性，化合物萘乙酸鈉，對番茄灰霉病菌表現出顯著的抑菌活性；萘乙酸鈉對小麥赤霉病菌的抑菌活性與霉靈相當。參考前期研究結果，α-萘酚對番茄灰霉病菌表現出顯著的抑菌活性，其對應EC50值為17.9 mg/L[9]。萘乙酸鈉和α-萘酚均含萘環，萘環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構骨架中羧基的水溶性，這兩類化合物對番茄灰霉病菌表現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。