独山子特效杀菌剂优质农产品:天然植物源化合物-CE蛇床子素
真菌性作物病害的危害有多大?可造成全球主要农作物损失总产量的10%~15%,每年直接经济损失高达数千亿美元,既是困扰农业发展的大难题,也是病虫害防治领域需要重点攻克的一大课题。
在占全部植物病害的70%~80%以上的真菌性病害中,******病就是不可忽略的一大病害,仅在草莓种植领域,每年因******病的发生导致的减产约10%~20%,爆发时高达50%以上甚至绝产。防治******病,除了施用传统药剂,研发新型天然产物防治技术以及生物防治方法也是防治******病发生的主要有效途径之一,例如从传统中药蛇床子中提取而出的蛇床子素,不仅具有一定的杀虫作用,还对某些病原菌有很高的抑制作用,尤其对草莓******病菌孢子萌发具有强烈抑制作用,60μg/ml浓度的蛇床子素处理******菌24h后即能完全抑制其孢子萌发。外国媒体 Agropages 就对这一天然化合物作了重点报道,下面即为详细内容。
原文翻译如下
《天然植物源化合物-CE蛇床子素 高效防治抗性******病》
据统计,真菌性作物病害造成的全球主要农作物平均损失约占总产量的10%~15%,每年直接经济损失高达数千亿美元[1]。真菌性病害的种类很多,占全部植物病害的70%~80%以上,自然界中有超过2万多种真菌能够侵染各种植物并造成相应的病害[2]。如不加以防治,作物真菌病害将对农作物产量造成灾难性的损失,如1847年由疫霉属真菌P. infestans引起的马铃薯晚疫病造成了马铃薯的大量减产,最终导致爱尔兰一百多万人死于饥饿[3]。真菌性病害分布广泛,由于其潜伏侵染特性,能够危害果实、叶片、根部等作物部位,使农产品产量降低或直接失去商品价值,严重影响农业生产安全。
一、农业******病发生现状及防治策略
常见蔬菜、水果******病病原为瓜******菌(Erysiphe cucurbitacearum)和瓜单囊壳******菌(Sphaerotheca cucurbitae),均属子囊菌亚门真菌[4]。一般情况下,病初在叶片上开始产生黄色小点,而后扩大发展成圆形或椭圆形病斑,表面生有白色粉状霉层。霉斑早期单独分散,后联合成一个大霉斑,甚至可以覆盖全叶,严重影响光合作用,使正常新陈代谢受到干扰,造成作物早衰,整体产量受到损失。******病能够浸染瓜类、蔬菜、水果、粮食作物、花卉以及树木等多种作物,分布广泛,目前在世界上正式定名的超过650种[5]。******病属于多循环病害,病害潜育期短,繁殖率高,产生的孢子可借助空气大范围传播,并多次重复侵染寄主作物,防治困难。
随着农业种植结构调整,大棚、温室等人工环境设施种植技术的推广应用,温暖高湿的集中种植环境让******病造成的损失进一步扩大。据统计,******病已成为草莓病害防空的主要靶标之一,每年因******病的发生导致的减产约10%~20%,爆发时高达50%以上甚至绝产。在中国葡萄主产区之一的新疆,自1956年首次发现******病以来已扩展到整个地区。2009年受气候条件影响,新疆葡萄******病爆发受害率高达40%,个别果园毁园绝收。小麦是全球最重要的粮食作物之一,近年来部分地区气候变化,降水增多,温度升高等原因导致******病危害日益严重,严重时减产幅度可达到40%以上,严重危害粮食生产安全。
图1 草莓******病、黄瓜******病发病状态
目前,对******病防治仍以化学防治为主,多采用三唑类杀菌剂(苯醚甲环唑、晴菌唑、戊唑醇、氟菌唑等),吡唑醚菌酯,代森锰锌, 氟啶胺,三唑酮等化学药剂单用或混配施用。其中,代森锰锌、丙森锌等药剂主要作为预防保护剂施用,无法杀灭侵入叶片的菌丝体。苯醚甲环唑、氟硅唑、三唑酮、腈菌唑、四氟醚唑等具有内吸性杀菌剂会一定程度抑制作物生长,长期使用会降低植物对病原菌的抵抗力。长期施用单一化学药剂也让抗药性逐年攀升,施药次数增加,使用浓度增加成为应对高抗性******病菌的主要措施。但同时所带来的负面影响诸如管理成本上升、作物品质下降、残留增加等问题越发严重。
因此,研发新型天然产物防治技术以及生物防治方法是防治******病发生的主要有效途径之一。随着科学技术的快速发展,通过对天然植物源提取技术、制剂技术的深入研究,植物源代谢产物因其具有良好的应用效果,且在自然界降解快,不易产生抗药性的特点,被越来越多的应用于农业病害防治。蛇床子是一种传统中药,是伞形科(Apiaceae)植物蛇床(Cnidium monnieri)的干燥成熟果实,主要有效成分为蛇床子素及其它香豆素类化合物。蛇床子具有抗心律失常、抗病毒、抗肿瘤等多种功效,并且广泛应用于白癜风、银屑病等多种皮肤病的治疗[6]。
图2 蛇床子植株及药材
二、关于蛇床提取物-蛇床子素的研究应用历史
蛇床子在历代本草中都有记载,如《本草纲目》和《神农本草经》。其中《神农本草经》关于蛇床子的记载“主妇人阴中肿痛,男子阴痿,湿痒,除痹气,利关节,癫痫恶创”。现代医学表明,蛇床子素具有解痉、降血压、抗心律失常、增强免疫功能及广谱抗菌作用。
早在1984年,中国南京药物研究所向仁德等人通过柱层析从蛇床提取物种分离纯化并鉴定出8个单体化合物,棕榈酸(palmitic acid)、蛇床子素(osthol)、佛手柑内酯(bergapten)、异缬草酸龙脑酯(bornyl isovalarate)、蛇床定(cnidiadin)、异茴芹素(isopimpinellin)等。通过针对发癣菌的活性测定发现,蛇床子素拥有最强的抑菌活性[7]。
蛇床子素( CAS:484-12-8)又名欧芹酚甲醚,属于香豆素类化合物,该类化合物的核心结构由苯环和吡喃酮环组成。作为香豆素类化合物的一员,蛇床子素除具有香豆素的核心结构外,还有异戊烯结构,其化合物在抗病中起着重要作用[8]。
图3 蛇床子素
同时,大量研究报道显示,蛇床子素对农业领域同样具有一定的杀虫作用和对某些病原菌有很高的抑制作用。主要用于防治人参、黄连、金银花和菊花等中药材上******病,同时兼防灰霉病和炭疽病等。
严清平等[9]研究数据表明,蛇床子素对草莓******病菌孢子萌发具有强烈抑制作用,60μg/ml浓度的蛇床子素处理******菌24h后即能完全抑制其孢子萌发。迮福惠[10]等人发现,将蛇床子提取物制成1%蛇床子素水乳剂16.7~25μg/ml对草莓******病的防效达95.15%~98.13%。
依托中国丰富的药用植物资源及应用技术,专注于绿色农业生物技术创新研发的企业-成都新朝阳作物科学股份有限公司经过多年的研发,成功开发出天然新型植物源化合物蛇床子素这一创新生物技术,并推广应用到农业******病等病害防治领域,为全球有机、绿色农业产业做出了卓越贡献。
三、蛇床子素最新研究进展
(1)蛇床子素的登记信息
根据中国农药信息网显示,2017年10月,成都新朝阳作物科学股份有限公司(以下简称“新朝阳”)0.4%蛇床子素可溶液剂,获得了中国农业农村部ICAMA注册登记(登记证号:PD20172589),登记对象为草莓******病。
(2)0.4
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