农药快讯:2020年第3期
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高效防治根结线虫病,山东农大刘峰团队有新招儿
更新时间:2020-03-03 点击量:2134

作为最具破坏力的农业害虫之一,根结线虫通过侵染植物根部汲取关键养分,导致农作物的质量和产量降低,并且极易引起真菌和细菌的继发性感染,严重威胁了粮食安全。

 

目前,高效防治根结线虫病的措施有限,培育抗病品种、作物轮作以及生物防治等措施并不能取得理想结果,化学防治依然是最主要的防治措施。

 

阿维菌素因对根结线虫具有极高活性而受到广泛关注与应用。然而,受限于自身的亲脂性,且水溶性差等特性,阿维菌素极易被土壤中的腐殖质和矿物质吸附,导致有效成分在土壤中不易迁移,严重影响了阿维菌素对根结线虫病的防治效果。

 

对此山东农业大学植物保护学院刘峰教授团队研究发现,利用苯基异氰酸酯修饰阿维菌素,可以显著改善化合物在土壤中的迁移能力,增加化合物对植物根部的保护范围,有效提高其对根结线虫病的田间防治效果。

 

2020年1月8日,相关成果以Phenyl Isocyanate Modified Avermectin B1a Improves the Efficacy against Plant-Parasitic Nematode Diseases by Facilitating Its Soil Mobility为题在线发表于国际学术期刊ACS Sustainable Chemistry & Engineering(1区,影响因子6.970)。

 

本研究利用一系列苯基异氰酸酯对阿维菌素B1a进行修饰,共获得6种衍生物。通过傅里叶变换红外光谱仪(FITR Spectrometer)、核磁共振(NMR)和液相色谱-质谱联用仪(LC-MS/MS)明确了衍生物的化学结构。进一步研究发现,相比于阿维菌素,衍生物的水溶性增加,且土壤对衍生物的吸附降低。这也是该系列衍生物在土壤中横向和纵向迁移能力增强的主要原因。随着在土壤中扩散能力的增强,衍生物对植物根部的保护区域也随之扩大。尽管该系列衍生物对根结线虫的生物活性略低于阿维菌素B1a,但是其在田间对根结线虫病的防治效果高达60%~80%(阿维菌素的田间防效为40%)。

 

本研究的修饰方法简单,成本低廉,通过改变化合物的理化性质提高阿维菌素衍生物的有效利用率,显著提高了药剂对根结线虫病的防治效果,并且将提高农药传递效率的概念引入农药分子的设计中,为开发高效新化合物提供了新的思路。

 

硕士研究生敬同坊和博士研究生张大侠为该研究的并列第一作者,刘峰教授为通讯作者。研究得到了国家自然科学基金(31972293)、山东省重点研发计划等项目的大力支持。      (来源:植物科学最前沿)

 

农药快讯, 2020 (3): 5.


tag: 根结线虫  阿维菌素  苯基异氰酸酯  防治效果  

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