新型殺菌劑氰烯菌酯對(duì)禾谷鐮刀菌的作用機(jī)制研究.pdf

1、赤霉病是谷類作物上的毀滅性病害，不但造成糧食嚴(yán)重減產(chǎn)，而且病原菌在受侵染的籽粒中還會(huì)產(chǎn)生真菌毒素，嚴(yán)重威脅食品安全和生命健康。目前生產(chǎn)上用于防治小麥赤霉病的一些殺菌劑，雖然在一定程度上可以有效地控制病害的發(fā)展，但是卻不能夠有效地抑制病原菌產(chǎn)生毒素，有的甚至?xí)碳げ≡铣筛嗟亩舅?。因此，?yīng)用既能防病又能控毒的新型殺菌劑在小麥赤霉病可持續(xù)防控上顯得尤為重要。氰烯菌酯是一種對(duì)鐮刀菌具有特異抑菌活性的新型殺菌劑，不僅能夠有效地抑制病原菌的生

2、長(zhǎng)，而且還可以顯著地降低受侵染小麥籽粒中DON毒素的含量。氰烯菌酯已經(jīng)在生產(chǎn)上廣泛地應(yīng)用于防治小麥赤霉病和水稻惡苗病，但是對(duì)于氰烯菌酯的作用機(jī)制一直不明確。
　　本研究通過(guò)藥劑篩選和紫外誘變的雙重選擇壓力，獲得了對(duì)氰烯菌酯高抗的禾谷鐮刀菌突變體，利用分子生物學(xué)和生物化學(xué)等實(shí)驗(yàn)技術(shù)研究了氰烯菌酯的作用機(jī)制，取得如下發(fā)現(xiàn):
　　1)氰烯菌酯具有優(yōu)越的抑菌和控毒特性。氰烯菌酯比目前生產(chǎn)上廣泛應(yīng)用于防控小麥赤霉病的苯并咪唑類殺菌劑多

3、菌靈和DMI類戊唑醇具有更好的抑菌活性，并且即使當(dāng)禾谷鐮刀菌侵染麥粒以后，氰烯菌酯依然能夠有效地控制病原菌產(chǎn)生DON毒素。氰烯菌酯對(duì)絕大多數(shù)鐮刀菌具有較好的抑菌活性，但對(duì)其它的真菌活性很低。
　　2)Ⅰ型肌球蛋白點(diǎn)突變導(dǎo)致抗藥性。通過(guò)轉(zhuǎn)錄組和重測(cè)序分析，發(fā)現(xiàn)禾谷鐮刀菌的Ⅰ型肌球蛋白發(fā)生了點(diǎn)突變S217L和E420K。通過(guò)遺傳轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)將點(diǎn)突變的Ⅰ型肌球蛋白基因FgMYO1S217L和FgMYO1E420K轉(zhuǎn)入野生型PH-1中，敏感菌

4、株變成了氰烯菌酯高抗菌株，證明了Ⅰ型肌球蛋白點(diǎn)突變導(dǎo)致了禾谷鐮刀菌對(duì)氰烯菌酯抗藥性的產(chǎn)生。
　　3)氰烯菌酯抑制Ⅰ型肌球蛋白ATPase酶活性。氰烯菌酯顯著抑制禾谷鐮刀菌野生型Ⅰ型肌球蛋白FgMyo1WT的ATPase酶活性，但對(duì)點(diǎn)突變的Ⅰ型肌球蛋白FgMyo1S217L和FgMyo1E420K的ATPase酶活性幾乎沒(méi)有影響，說(shuō)明氰烯菌酯靶向禾谷鐮刀菌Ⅰ型肌球蛋白，抑制了其ATPase酶活性從而抑制了病原菌生長(zhǎng)。通過(guò)基因敲除以及

5、分析Ⅰ型肌球蛋白發(fā)生點(diǎn)突變的抗性菌株（JS-R2）的表型缺陷，推斷在禾谷鐮刀菌中Ⅰ型肌球蛋白是生命活動(dòng)所必需的。
　　4)Ⅰ型肌球蛋白氨基酸差異性導(dǎo)致氯烯菌酯作用專化性。禾谷鐮刀菌野生型菌株P(guān)H-1獲得了稻瘟菌Ⅰ型肌球蛋白MgMyo1后同樣對(duì)氰烯菌酯高抗，說(shuō)明不同物種間Ⅰ型肌球蛋白氨基酸的差異性導(dǎo)致了氰烯菌酯作用的?；?。
　　5)氰烯菌酯抑制毒素體的形成。編碼囊泡形成蛋白FgAbp1基因敲除突變體對(duì)氰烯菌酯敏感性增加，并且