非天然类抗烟草花叶病毒物质的研究进展

赵龙杰　代先强　岑小红等

摘要 介绍了无机类和有机类抗烟草花叶病毒物质的主要种类和研究现状，旨在为防治烟草花叶病提供理论依据。

关键词 无机类；有机类；烟草花叶病毒

中图分类号 S572 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2014）05-01356-02

Abstract The species and research situation of organic and inorganic antiTMV chemical substance were introduced， so as to provide the theoretical basis of treatment and prevention of tobacco mosaic virus disease.

Key words Organic； Inorganic； Tobacco mosaic virus disease

烟草花叶病毒病是烟草主要病害之一，其危害大，防治难，目前对其防治尚无有效药物，采取的主要预防措施有选择抗病烟草品种，提高寄主营养抗性，防蚜抗病，杀死病原提高抗病和施加药物预防[1-2]，预防药物可分为天然类和非天然类。由于天然类药物预防效果不甚理想，加之获取难，造价较高，因此，合成一些高效低毒的非天然类抗病物质成为必由之路。非天然抗烟草花叶病毒可分为无机类和有机类。笔者介绍了无机类和有机类抗烟草花叶病毒物质的主要种类和研究现状，旨在为预防烟草花叶病提供理论依据。

1 无机类

无机类主要为金属类，很多金属元素作为植物的必需元素，影响植物的生长发育，同时也影响植物对病毒的抵抗能力。李晔等[3-4]采用液体培养法，研究了铁营养对烟草感染烟草花叶病毒后的抑制作用以及其对钙信使系统各个组成部分的调控作用。表明铁营养在烟草与烟草花叶病毒互作关系中对钙信号系统有一定的调控作用。通过研究不同铁浓度与烟草防御酶活性之间的关系，表明铁离子在1.68 g/L时，烟草幼苗的超氧化物歧化酶、多酚氧化酶、苯丙酰胺解氨酶和过氧化氢酶活性均迅速提高，酶活性峰值出现较早，且显著高于其他铁水平。郑耀通等[5]研究氯与金属离子协同作用，发现用铜离子400 μg/L加银离子40 μg/L与1 mg/L有效氯协同作用42.5 min，对烟草花叶病毒灭活率達99.9%以上。单用有效氯8～9 mg/L 对烟草花叶病毒作用10 min，杀灭率为94.1%，结果显示铜离子/银离子与有效氯具有明显协同作用。

2 有机类

2.1 植物生长调节剂类

植物生长调节剂是一类与植物激素具有相似生理和生物学效应的物质，应用于农业的主要有生长素、赤霉素、乙烯、细胞分类素、脱落酸、油菜素内酯、水杨酸等，由于植物生长调节剂可对外部性状与内部生理过程进行双调控，近年对其抗病毒活性研究较多。赵明敏[6]研究表明水杨酸处理后烟草花叶病毒含量明显降低，与对照相比，水杨酸诱导可在一定程度上诱导烟草花叶病毒的系统抗性。 SHULAEV等[7]利用水杨酸标记的体内试验表明，感染烟草花叶病毒的烟草叶片中产生的水杨酸，被转运到植物全身，在未感染部分也有较多积累。

2.2 化学合成抗病毒剂

2.2.3 肟醚和肟酯类。

肟醚和肟酯类化合物因具有广泛的生物活性而备受关注[8]，其抗烟草花叶病毒活性也有较多报道。薛伟等[9]研究表明，2[5（3，4，5三甲氧基苯基）1，3，4噻二唑2基硫代]1 （2，3，4三甲氧基）苯乙酮肟醚具有抗烟草花叶病毒活性。杨松等[8]研究表明，2（苯并噻唑2 基硫代）1（2，3，4三甲氧基苯基）乙酮肟酯和肟醚具有抗烟草花叶病毒活性。王伟等[10]研究表明，O，O二烷基α（取代苯并噻唑2基）氨基-（取代苯基甲基）膦酸酯具有抗烟草花叶病毒活性。由于该类化合物是一类值得深入研究的新型结构，有望筛选出高效抗烟草花叶病毒的药剂。

2.2.3 席夫碱类 。

席夫碱是指含有活性羰基和氨基的两类物质通过缩水形成的含亚氨基或烷亚氨基的一类有机化合物，由于席夫碱中C=N键的存在，其杂化轨道上的N原子具有孤对电子，席夫碱衍生物及其金属络合物不仅是一种重要的化学分析试剂和有机合成中间体，而且还具有抗菌、灭菌等生物活性[11]。高兴文等[12]研究表明，在4（3H）喹唑啉酮类Schiff碱的质量浓度均为500 mg/L时对抗烟草花叶病毒活性测定发现，不同取代基具有不同的抗烟草花叶病毒活性，当取代基为2氯5硝基时抗花叶病毒活性最强。 研究表明，水杨酸与氨基酸（L甘氨酸、L丙氨酸）缩合形成席夫碱后，与银形成的配合物，对烟草花叶病毒粒子具有一定的抑制作用[13]。

2.2.3 α膦酸酯类。

α氨基膦酸酯类化合物作为天然氨基酸的类似物，由于与磷原子相连的2个烷氧基不同，α位碳原子以及氨基上取代基的不同将导致生物活性的巨大差异，其中在含有磺酰基的α氨基膦酸酯类化合物中，N对甲苯磺酸基α氨基膦酸二乙酯抗烟草花叶病毒的活性较好[14]；在杂环取代基α氨基膦酸酯类中，吡唑啉酮基、吡唑基的α氨基膦酸酯类在浓度为1.0 ×10-7～2.0×10-7 mol/L时对烟草花叶病毒的抑制活性在50%以上；在含氟α氨基膦酸酯中，三氟甲基α氨基膦酸酯在浓度为5×10-4 kg/L时对烟草花叶病毒的抑制率为49.65 %～70.12%。SONG等[15]研究表明，一锅法合成的α氨基膦酸酯类中部分化合物具有较强的抗花叶病毒活性。宋宝安等[16]研究表明在该试验合成的一系列膦酸酯化合物中，通过半叶法测定，表明部分化合物具有较高的抗花叶病毒活性。

2.3 施加杂环类抗烟草花叶病毒物质提高抗病性

2.3.1 苯并噻二唑类。

苯并噻二唑物质作为一种植物抗病毒激活剂，已建立了抗烟草花叶病毒活性的筛选体系和测定方法的标准操作规程[17]。范志金等[18]研究表明，苯并噻二唑是一种标准的植物抗病激活剂，可以诱导烟草烟株的抗烟草花叶病毒活性。刘秀峰等[17]研究表明，苯并噻二唑、4甲基1，2，3噻二唑5甲酸具有诱导烟草烟株产生抗烟草花叶病毒活性。范志金等[18]研究表明，4甲基1，2，3噻二唑5甲酰胺类化合物中，部分化合物具有直接的抗烟草花叶病毒活性，部分具有诱导烟草抗花叶病毒活性。

3 展望

对烟草花叶病的防治主要采取选用抗病品种，控制病毒介体，辅以栽培措施保护，但由于受耕作制度和社会经济发展的限制，无法从根本上消除病毒病的危害，对其仅具有有限的预防作用。抗烟草花叶病毒药物防治快捷，但毒副作用较大、残留较多且易产生耐药性，因而有效的抗烟草花叶病药物仍缺乏。目前急需深入研究病毒、寄主、药剂三者之间的作用机理，找出药剂作用的确切位点和靶标，从而筛选实用、高效的抗烟草花叶病毒剂，解决烟草花叶病难于防治的现状。

参考文献

[1] 马国胜，何博如.烟草病毒研究现状与展望[J].中国生态农业学报，2006，14（2）：150-153.

[2] 刘勇，莫笑晗，余清，等.云南、福建、湖南烟区烟草花叶病主要病毒种类检测及黄瓜花叶病毒亚组鉴定[J].植物病理学报，2006，36（4）：310-313.

[3] 李晔，吴元华，赵秀香，等.铁营养抑制烟草感染 TMV 及其对钙信使系统调控作用研究[J].植物营养与肥料学报，2007，13（5）：920-924.

[4] 李晔，吴元华，赵秀香，等.不同供Fe水平下受TMV感染的烟草中几种防御酶活性变化[J].安徽农业科学，2006，34（17）：4237-4238.

[5] 郑耀通，林奇英，谢联辉.氯与金属离子协同杀灭水中微生物的效果观察[J].中国消毒学杂志，2004，21（3）：204-206.

[6] 赵明敏.水杨酸诱导的烟草对烟草花叶病毒的抗性[J].长江大学学报：自科版，2006，3（3）：156-157.

[7] SHULAEV V，LEON J，RASKIN I.Issalicylic acid a translocated singal of systemic acquired resistance[J].Plant Cell，1995，7：1691-1701.

[8] 楊松，宋宝安，刘新华，等.2-（苯并噻唑-2-基硫代）-1-（2，3，4-三甲氧基苯基）乙酮肟酯和肟醚新化合物合成与抗烟草花叶病毒活性研究[J].有机化学，2005，25（9）：1116-1120.

[9] 薛伟，宋宝安，汪华，等.2[5（3，4，5三甲氧基苯基）1，3，4噻二唑2基硫代]1（2，3，4 三甲氧基）苯乙酮肟醚合成与抗烟草花叶病毒活性研究[J].有机化学，2006，26（5）：702-706.

[10] 王伟，张国平，宋宝安，等.O，O二烷基α（取代苯并噻唑2基）氨基-（取代苯基甲基）膦酸酯的合成与抗烟草花叶病毒活性[J].有机化学，2007，27（2）：279-284.

[11] 朱传方，吴爱斌，徐汉红.2，4 -二羟基苯乙酮席夫碱化合物的合成[J].化学试剂，2001，23（3）：150-151.

[12] 高兴文，蔡学建，宋宝安，等.4（3H）-喹唑啉酮类Schiff碱的合成与抗烟草花叶病毒活性[J].有机化学，2008，28（10）：1785-1791.

[13] LV Y P，WANG X Y，SONG B A，et al.Synthesis，Antiviral and Antifungal Bioactivity of 2Cyanoacrylate Derivatives Containing Phosphonyl Moieties [J].Molecules，2007，12：965-978.

[14] 宋宝安，蒋木庚.α氨基膦酸及其酯的合成及其生物活性的研究进展[J].有机化学，2004，24 （8）：843-856.

[15] LI C H，SONG B A，YAN K，et al.One Pot Synthesis of α Aminophosphonates Containing Broomo and 3，4，5，Trimethoxybenzyl Groups under Solvent - free Conditions[J].Molecules，2007，12：163-172.

[16] 宋宝安，蒋木庚，等.α氨基磷酸及其酯的合成及其生物活性的研究进展[J].有机化学，2004，24（8）：843-856.

[17] 刘秀峰，苑建勋，范志金，等.具有抗烟草花叶病毒活性的互作组合物：中国，200710056845.2 [P].2007- 08- 22.

[18] 范志金，刘凤丽，刘秀峰，等.新型苯并噻二唑衍生物及其合成方法和诱导烟草抗烟草花叶病毒的活性：中国，200510014378.8 [P].2006 -03 - 08.