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新型天然蒽醌化合物农用杀菌剂的创制及其应用
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  • 公布年份:
    2014
  • 中图分类:
    S482.2
  • 关键词:
  • 成果简介:
    大量使用化学农药造成环境和农产品污染,影响农产品出口,同时导致有害生物抗药性,从而使其更加猖獗危害。生物农药的开发应用是解决上述问题的有效途径之植物源农药是生物农药开发的一个重要方向。中国植物种类繁多、资源丰富,植物源农药开发具有很好的物质基础。在国家和湖北省相关项目的支持下,该课题组2000年开始植物源杀菌剂研究。以粮食、经济、蔬菜作物的白粉病、霜霉病、稻瘟病、纹枯病、菌核病、枯萎病、黄萎病、立枯病、炭疽病、赤星病、灰霉病、烟草花叶病毒病为靶标,采用活性跟踪法,从34科63种植物中分离纯化得到大量具有杀菌活性的次生物,首次确认了15种天然蒽醌化合物对植物病原菌具有活性,其中大黄素甲醚等12种物质活性优异,为杀菌物质库增加了新类别。发现天然蒽醌化合物分子结构中羟基的存在是其具有活性的前提,甲氧基的位置与活性高低关系密切,从而揭示了这类化合物结构与活性的关系,并发现了蒽酿化合物之间具有协同增效杀菌作用。探明了蒽醌化合物对病原菌的作用机理是提高作物抗菌硫堇蛋白表达量而使作物主动抗病,抑制病菌分生孢子萌发、附着胞和吸器的形成;确定了黄瓜白粉和霜霉菌对蒽醌化合物的敏感基线,明确了病原菌对其 产生抗性的风险极低。创新了从大黄等蓼科植物中提取天然蒽醌化合物的三级连续超声萃取、浓缩工艺,从大黄素甲醚含量在0.1%以下的植物原料中制成含量达8.5%的原药;添加无机助溶剂克服蒽醌化合物不溶于水的问题,这种创新的制剂加工工艺攻克了制剂水剂化的工艺难题,保障制剂高活性的同时,避免使用有机溶剂,达到环境友好的效果。首次自主创制了以大黄素甲醚为标记物的蒽醌化合物新型系列杀菌剂,8.5%大黄素甲醚原药和0.5%大黄素甲醚水剂2008年获农业部新农药临时登记证,2013年获正式登记证,同年,0.1%大黄素甲醚水剂获临时登记证。该项目获国家发明专利3项,申请PCT国际发明1项;发表论文46篇,其中SCI收录6篇。2008年湖北省科技厅组织的专家鉴定该项目的技术成果达到国际先进水平,获湖北省技术发明一等奖。开发出的新型天然蒽醌化合物杀菌剂具有质量稳定、高效、广谱、持效长、低毒、低残留、环境友好、病原菌产生抗药性风险低等特点,防病效果优于常 用化学杀菌剂,被列入国家星火计划项目推广产品,获欧盟ECOCERT有机认证,是国内外植物源杀菌剂的标杆。自2008年来内蒙古清源保生物科技有限公司累计生产1770余吨,其中出口500余吨,近三年生产1500吨,出口380吨,创直接经济效益1.5亿元;国内累计使用面积2116万亩,增收节支43亿元。天然蒽酿化合物杀菌剂的应用对中国农产品的安全生产和出口起到了积极促进作用;生产原料可在沙漠、平瘠土地种植,推动贫困地区农村产业结构调整,带动植物源农药原材料种植业发展,为农民致富提供了新途径;项目研究内容全面、系统,创新集成了植物源农药开发的技术体系,极大地推动了中国植物源农药开发与应用的技术进步。
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