杀菌剂氰烯菌酯的特性、研究应用现状及未来展望

吴小美，朱友理，何东兵

（1.镇江市植保植检站，江苏 镇江 212009；2.镇江市农业农村局，江苏 镇江 212009）

0 引 言

小麦赤霉病是由多种镰刀菌（半知菌亚门真菌）引起，禾谷镰孢为优势种[1]。小麦发病后,不但产量受损，且病粒中的真菌毒素会直接污染粮食及其延伸产品，其中主要的毒素是脱氧雪腐镰刀菌烯醇，食用可致人畜中毒。

在小麦赤霉病防治上，多菌灵作为我国首次筛选出的药剂其药效明显，但多年大面积施用后，自1992 年周明国教授团队在浙江海宁市小麦病穗上检测到禾谷镰孢菌抗药性菌株（世界首例）以来，发现对多菌灵抗药性病原菌分布范围不断扩大，抗药性病原群体比例快速上升[2]。长期、单一、连续使用多菌灵，导致小麦赤霉病菌对该药剂的抗药性持续上升，其抗性基因在染色体中稳定遗传，而且抗性菌株产毒能力更强。因此，迫切需要新型杀菌剂来替代多菌灵，氰烯菌酯应运而生。氰烯菌酯于1998 年合成，其产品（95%原药和25%悬浮剂）于2012 年在我国首次正式登记使用。

1 氰烯菌酯的特性

氰烯菌酯为氰基丙烯酸酯类杀菌剂，与甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂不同；氰烯菌酯更专注于水稻恶苗病和小麦赤霉病等病害的防治，这一点与主流杀菌剂大多广谱不同。氰烯菌酯具有独特的化学结构，在众多农药中独树一帜。

1.1 毒性

氰烯菌酯毒性微毒，经南京医科大学研究机构检测，雌性、雄性大鼠急性经口、经皮LD50>5 000 mg/kg[3]。属微致敏物，对皮肤、眼睛等无刺激。南京环科所的环境安全性评价分析指出，杀菌剂氰烯菌酯属微毒类农药，环境相容性较好，其对家蚕、蜜蜂等低毒，对鹌鹑、鱼类等中毒，在鱼体中的生物富集系数在10 以下，为弱生物富集性农药[3]。

1.2 独特性

氰烯菌酯作用机制虽仍未明确，但从其与大多数市售杀菌剂无交互抗性来看，其作用机制与众不同，初步研究推测，其作用靶标为肌球蛋白-5(Myosin-5)[4]。

氰烯菌酯在植物体内具有内吸及向顶传导的活性，可以被植物根部、叶片吸收，在植物导管或木质部以短距离运输方式向上输导。灌根处理发现，氰烯菌酯可以通过小麦根部吸收，并向上输导，但输导速度较慢，分布比较均匀。植株叶表面处理试验显示，氰烯菌酯能被叶片吸收、滞留，并具有向叶片顶端的输导性，但向叶片基部的输导能力较差，在不同叶片之间的跨层输导性也较差[5]。

氰烯菌酯耐雨水冲刷。施药后12、24、48 h 模拟降雨结果显示，氰烯菌酯的防效受降雨影响轻微。生产中，施药12 h 后其防效不受降雨影响，不需重新施药。

2 氰烯菌酯产品类型

江苏省农药研究所股份有限公司于2012 年在我国首次正式登记氰烯菌酯产品（95%原药和25%悬浮剂）。截至目前，我国共批准7 个氰烯菌酯产品登记，其中原药1 个，制剂6 个；微毒1 个，低毒6个。6 个氰烯菌酯制剂产品登记中单剂2 个，复配剂4 个。相比单剂登记，复配剂登记数量较多。

氰烯菌酯登记产品中登记作物包括水稻、小麦、草莓等3 种，主要防治对象以小麦赤霉病为主，防治小麦白粉病、小麦纹枯病、水稻干尖线虫病、水稻恶苗病，草莓枯萎病相对较少（表1）。氰烯菌酯登记产品剂型有悬浮剂、可湿性粉剂2 种，其中符合绿色环保农药剂型发展方向的悬浮剂（水基化农药剂型）登记数量5 个，占比83%，占有绝对优势。在混剂产品中，氰烯菌酯与苯醚甲环唑、杀螟丹、戊唑醇、己唑醇复配各有1 个，分别占登记总数的25%。登记趋势表明，氰烯菌酯单剂及其复配剂具有较好的前景和开发价值。

表1 氰烯菌酯产品登记作物及防治对象

3 氰烯菌酯的应用

3.1 氰烯菌酯在小麦赤霉病防治中所发挥的作用

研究人员测定，氰烯菌酯除了能有效防治小麦赤霉病，还能大幅降低小麦穗粒中的毒素含量[6]；而多菌灵在防病的同时会刺激小麦穗粒赤霉毒素的超量产生。氰烯菌酯通过大幅减少超氧自由基、降低过氧化产物MDA(丙二醛)、增加抗氧化酶的活性、延缓作物衰老、提高叶绿素含量等，来提升作物的抗逆性，提高作物产量。大田试验表明，氰烯菌酯有助于提升小麦产量13%以上,25%氰烯菌酯SC 喷雾防治小麦赤霉病的有效成分用量为375～750 g/hm2[7]。

小麦穗部是禾谷镰孢菌危害的主要部位（造成穗腐），而氰烯菌酯作为能在小麦植株体内以质外体运转体系分布的药物，在用其进行小麦赤霉病防治时须务必重视用药时期和施药部位，确保适期施药，并尽可能将药剂喷洒到小麦穗部[5]。

氰烯菌酯对小麦具有明显的保护作用，当在穗期遇到高温天气，小麦在抽穗、扬花同时进行的情况下，可将施药时间提前至齐穗期。同时由于氰烯菌酯突出的治疗效果，当遇到重发病年份，也可以适当增加施药次数，即便麦穗已经发病，也能有效控制病情发展[5]。

3.2 氰烯菌酯在其他植物保护中的应用

氰烯菌酯具有微毒、高效、对环境友好等优点，并能对因镰刀菌引起的各类植物病害具有较好的防护和治疗作用，其防治病谱除了小麦赤霉病,还包括镰刀菌引起的棉花枯萎病、西瓜枯萎病、香蕉巴拿马病、水稻恶苗病及各类作物的枯萎病、根腐病、立枯病等根茎部病害。

研究表明，氰烯菌酯对串珠镰刀菌引起的水稻恶苗病（抑制菌丝生长的EC50为0.459 2 mg/L）、尖孢镰刀菌引起的西瓜枯萎病（抑制菌丝生长的EC50为3.564 9 mg/L）均有很高的生物活性;对水稻白叶枯病（水稻黄单胞菌导致）、油菜菌核病（贝仑格葡萄座腔菌导致）、黄瓜霜霉病（古巴假霜霉导致）、辣椒炭疽病（辣椒炭疽菌导致）也有一定的抑制作用，抑制菌丝生长的EC50在12.74～36.69 mg/L[8]。但氰烯菌酯对包括灰霉菌、稻瘟菌和白粉病菌等在内的其他病原菌几乎没有或没有活性。

4 氰烯菌酯的抗性风险

经周明国教授研究团队测定，氰烯菌酯与苯并咪唑类、二硫代氨基甲酸盐类、麦角甾醇生物合成抑制剂类、甲氧基丙烯酸酯类和取代芳烃类等5 种不同作用机制的杀菌剂不存在交互抗性[9]。

研究表明，氰烯菌酯抗药性突变体与野生敏感菌株一样，对多菌灵、咪鲜胺、戊唑醇、嘧菌酯、百菌清、噻菌灵、福美双、甲基硫菌灵等均表现敏感，说明氰烯菌酯与这些杀菌剂不存在交互抗性，表明其抗药性机制也不同于这些杀菌剂[9-10]。研究结果还显示，在无药剂条件下，紫外光诱导的突变体和药剂驯化突变体连续培养8 代后抗性水平保持不变，说明通过无性繁殖的方式，其抗药性表型能够得到稳定遗传[11-12]。实验室研究发现，禾谷镰孢菌在选择压下易对氰烯菌酯产生抗性。周明国教授研究团队采用全基因组测序技术等开展了禾谷镰孢菌对氰烯菌酯的抗性研究。研究发现，禾谷镰孢菌的肌球蛋白-5(Myosin-5) 中的基因突变是导致其对氰烯菌酯产生抗性的原因所在。此项研究仍在进一步验证中。

5 未来展望

氰烯菌酯系列产品的推广应用为解决小麦赤霉病防治难题打开了出路，氰烯菌酯不仅在小麦赤霉病防治中发挥了重要作用，在水稻恶苗病防治上，氰烯菌酯也已小试牛刀，市场对于氰烯菌酯产品的认同在逐年增加。

氰基丙烯酸酯类化合物是一类具有独特性质的PSⅡ电子传递抑制剂，是至今为止发现的PSⅡ电子传递抑制剂中活性最高的一类化合物。氰基丙烯酸酯类化合物具有良好的生物活性，其作用机制新颖，对环境安全。许多该类化合物含有杂环，对杂草、害虫、真菌病原体、病毒等显示了杰出的防治效果[13]。未来，随着不断的深入研究，氰烯菌酯的防治潜能有望得到进一步挖掘，防治谱也有望进一步拓宽。