10种植物生长调节剂的抑菌活性

杨进明，车志平，田月娥，刘圣明，姜 佳，陈根强

（河南科技大学林学院植物保护系，河南洛阳 471003）

植物生长调节剂即植物激素，为植物生长调节物质。一般而言，植物生长调节化合物在植物体中含量极少，很难大量提取，仅能通过人工合成。合成的衍生物或类似物中与植物生长调节物质具有类同功效，甚至更有效、更优越的化合物为人工合成生长调节剂[1-2]。

我国农药创新基础较薄弱，因此，从已有化合物中筛选具有潜在杀菌活性的化合物，并以其为先导化合物衍生合成作用靶标新颖、作用机理独特的杀菌剂具有重要意义[3-10]。

本研究在前人的基础上[11]，测定了10种植物生长调节剂类化合物对常见植物病原真菌的离体抗菌活性，以期发现具有潜在修饰价值的先导化合物，为植物生长调节剂的发展提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 供试药剂

供试药剂：复硝酚钠（sodium nitrophenolate，5-硝基愈创酚钠、邻硝基苯酚钠、对硝基苯酚钠的混合物，质量分数98%）；萘乙酸钠（sodium 1-naphthal acitic acid，质量分数98%）；吲哚丁酸钾（potassium 4-indol-3-ylbutyric acid，质量分数90%）；胺鲜酯（diethyl aminoethyl hexanoate，质量分数98%）；苄氨基嘌呤（6-benzylamino-purine，质量分数99%）；赤霉酸（gibberellic acid，质量分数98%）；氯吡脲（forchlorfenuron，质量分数98%）；糠氨基嘌呤（Kinetin，质量分数98%）；吲哚乙酸（indol-3-ylacetic acid，质量分数99%）；吲哚丁酸（4-indol-3-ylbutyric acid，质量分数98%）。复硝酚钠、萘乙酸钠、吲哚丁酸钾、胺鲜酯、苄氨基嘌呤、赤霉酸均由山东冠县阜丰化肥有限公司提供；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（美国进口分装）。

10种供试植物生长调节剂的化学结构见图1。

图1 10种供试植物生长调节剂的化学结构

1.2 供试菌株及培养基

供试菌株：番茄灰霉病菌（Botrytis cinereaPers.）和小麦赤霉病菌（Fusarium graminearumSchw.），均由河南科技大学林学院农药研究室提供。

培养基为PDA培养基，去皮马铃薯200 g、葡萄糖20 g、琼脂20 g，用蒸馏水定容至1 000 mL。

1.3 试验方法

将10种被测植物生长调节剂用一定量溶剂溶解，复硝酚钠、萘乙酸钠和吲哚丁酸钾用70%甲醇溶解，苄氨基嘌呤和糠氨基嘌呤用二甲亚砜溶解，胺鲜酯、赤霉酸、氯吡脲、吲哚乙酸和吲哚丁酸用甲醇溶解。并根据预试验结果设定5个质量浓度梯度，采用菌丝生长速率法测定其对番茄灰霉病菌和小麦赤霉病菌的室内抑菌活性[3-10]。

2 结果与讨论

10种供试植物生长调节剂对2种植物病原真菌抑制活性测定结果见表1。

表1 10种植物生长调节剂对2种植物病原真菌的抑制活性测定结果

由表1可知所测10种植物生长调节剂对2种常见植物病原真菌番茄灰霉病菌和小麦赤霉病菌均表现出不同程度的抑菌活性。萘乙酸钠、吲哚丁酸钾、赤霉酸、糠氨基嘌呤和吲哚丁酸对番茄灰霉病菌表现出优于对照霉灵（EC50值为38.0 mg/L）的抑菌活性，对应EC50值分别为20.9、32.8、36.7、37.9和34.0 mg/L。萘乙酸钠对小麦赤霉病菌的EC50值为91.3 mg/L，与霉灵（EC50值为76.1 mg/L）的抑菌活性相当。

所测10种植物生长调节剂对番茄灰霉病菌的室内抑菌活性均优于对小麦赤霉病菌的抑菌活性，存在明显的选择性。萘乙酸钠因其结构骨架特殊，对番茄灰霉病菌表现出显著的抑菌活性，EC50值为20.9 mg/L，而商品化杀菌剂霉灵对应EC50值为38.0 mg/L。萘乙酸钠对小麦赤霉病菌的抑菌活性接近霉灵（EC50值的76.1 mg/L）的抑菌活性，其对应EC50值为91.3 mg/L。10种植物生长调节剂中，钠盐和钾盐类化合物复硝酚钠、萘乙酸钠和吲哚丁酸钾由于水溶性好，对番茄灰霉病菌表现出显著的抑菌活性。对比吲哚丁酸钾和吲哚丁酸，吲哚丁酸钾的抑菌活性高于吲哚丁酸。由于赤霉酸、叮哚乙酸、吲哚丁酸结构骨架中羧基的水溶性，该类化合物对番茄灰霉病菌表现出较显著的抑菌活性。就吲哚乙酸和吲哚丁酸而言，支链长的吲哚丁酸抑菌活性高于支链短的吲哚乙酸。化合物复硝酚钠、萘乙酸钠、吲哚丁酸钾、赤霉酸、氯吡脲、糠氨基嘌呤、吲哚乙酸、吲哚丁酸对番茄灰霉病菌均表现出较好的抑菌活性，化合物萘乙酸钠对小麦赤霉病菌表现出较好的抑菌活性，初步拟定将上述化合物作为衍生合成新型杀菌剂的先导化合物，为进一步衍生合成高抑菌活性的化合物提供依据。

3 结论

为了筛选具有潜在修饰价值的抑菌先导化合物，本研究对10种植物生长调节剂进行抑菌活性研究。采用菌丝生长速率法分别测定了10种植物生长调节剂对番茄灰霉病菌和小麦赤霉病菌的离体抑菌活性，得到对应的EC50值。抑菌活性结果表明：所测10种植物生长调节剂对2种常见植物病原真菌均表现出不同程度的抑菌活性，其中萘乙酸钠、吲哚丁酸钾、赤霉酸、糠氨基嘌呤和吲哚丁酸对番茄灰霉病菌表现出优于霉灵的抑菌活性，化合物萘乙酸钠，对番茄灰霉病菌表现出显著的抑菌活性；萘乙酸钠对小麦赤霉病菌的抑菌活性与霉灵相当。参考前期研究结果，α-萘酚对番茄灰霉病菌表现出显著的抑菌活性，其对应EC50值为17.9 mg/L[9]。萘乙酸钠和α-萘酚均含萘环，萘环可能是番茄灰霉病菌的抑菌活性基团。钠盐和钾盐类化合物复硝酚钠、萘乙酸钠和吲哚丁酸钾由于水溶性好，羧基类化合物赤霉酸、吲哚乙酸和吲哚丁酸由于其结构骨架中羧基的水溶性，这两类化合物对番茄灰霉病菌表现出较显著的抑菌活性。初步拟定将这6种化合物作为下一步开发抑菌化合物的先导，为今后进一步衍生合成高抑菌活性的化合物提供参考依据。