黃瓜疫病菌對(duì)氟嗎啉的抗性風(fēng)險(xiǎn)及抗藥性機(jī)制研究.pdf

1、氟嗎啉是我國(guó)第一個(gè)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的殺菌劑，主要用于植物卵菌病害(腐霉除外)的防治，尤其對(duì)疫霉病菌和霜霉病菌具有優(yōu)異的保護(hù)和治療作用。氟嗎啉屬于羧酸氨基酸類(lèi)(CAA)殺菌劑。由于該類(lèi)殺菌劑對(duì)卵菌病害具有優(yōu)異的防治效果，且與目前市場(chǎng)上使用的殺菌劑無(wú)交互抗藥性，目前已逐漸成為市場(chǎng)上用于卵菌病害防治的主要?dú)⒕鷦┲弧１驹囼?yàn)以在自然條件下較容易進(jìn)行同宗配合的黃瓜疫病菌為材料系統(tǒng)地研究了其對(duì)氟嗎啉的室內(nèi)抗藥性風(fēng)險(xiǎn)及其抗藥性產(chǎn)生的生化機(jī)制，并對(duì)其分

2、子機(jī)制進(jìn)行了初步探索，得出如下結(jié)果：
　　 1、試驗(yàn)分離采集了108株黃瓜疫病菌(phytopthora melonis)菌株，通過(guò)RAPD方法分析選取了8株具有不同遺傳背景的菌株，以藥劑直接篩選和紫外線誘導(dǎo)的方式進(jìn)行抗藥性菌株的篩選。結(jié)果表明，不同遺傳背景的菌株對(duì)氟嗎啉具有不同的抗藥性風(fēng)險(xiǎn)。試驗(yàn)僅從3株供試曲株中獲得抗藥性菌株，其抗藥性倍數(shù)在7-600倍。這是首次報(bào)道能從疫霉病菌中獲得對(duì)CAA類(lèi)殺菌劑具有高抗藥性水平的菌株。抗

3、藥性菌株適合度研究表明，除部分抗藥性菌株產(chǎn)孢能力下降外，其致病力、菌絲生長(zhǎng)速率、抗藥性穩(wěn)定性等指標(biāo)與親本菌株相比均無(wú)顯著變化。交互抗藥性研究表明，氟嗎啉和目前市場(chǎng)上用于卵菌病害防治的主要?dú)⒕鷦┼拙?、氰霜唑、霜脲氰和甲霜靈之間無(wú)交互抗藥性。氟嗎啉與同類(lèi)殺菌劑烯酰嗎啉和異丙菌胺之間具有交互抗藥性，這表明氟嗎啉、烯酰嗎啉和異丙菌胺可能具有相似的抗藥性機(jī)制及作用機(jī)制。根據(jù)抗約性風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的結(jié)果及黃瓜疫病菌是土傳病原菌的特征將黃瓜疫病菌對(duì)氟嗎啉的

4、抗藥性風(fēng)險(xiǎn)定為中等抗性水平。
　　 2、試驗(yàn)從氟嗎啉對(duì)黃瓜疫病菌敏感菌株和抗藥性菌株不同生長(zhǎng)發(fā)育階段的抑制特性為突破口，采用顯微觀察、同位素示蹤和組織特異性熒光染色的方法研究了氟嗎啉對(duì)敏感菌株和抗藥性菌株菌絲形態(tài)、細(xì)胞壁物質(zhì)合成和分布的影響。結(jié)果表明，氟嗎啉并不抑制敏感菌株細(xì)胞壁物質(zhì)的合成，但破壞新合成的細(xì)胞壁物質(zhì)的極性分布。氟嗎啉處理后，無(wú)細(xì)胞壁的游動(dòng)孢子還能發(fā)育形成具有細(xì)胞壁的休止孢。但休止孢不能完成從非極性生長(zhǎng)到極性生長(zhǎng)的

5、轉(zhuǎn)化形成芽管，而是繼續(xù)進(jìn)行非極性生長(zhǎng)，形成畸形膨大的休止孢。氟嗎啉處理曲絲后，破壞了細(xì)胞壁物質(zhì)在菌絲頂端極性分布的能力，導(dǎo)致菌絲亞頂端形成串珠狀的畸形結(jié)構(gòu)。
　　 3、試驗(yàn)用FITC標(biāo)記的鬼筆環(huán)肽研究了氟嗎啉對(duì)控制細(xì)胞極性生長(zhǎng)的微絲細(xì)胞骨架的影響，并用透射電鏡研究了微絲細(xì)胞骨架被破壞后細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)的變化。結(jié)果表明，氟嗎啉可以破壞敏感菌株中微絲細(xì)胞骨架的正確排列，從而導(dǎo)致運(yùn)送細(xì)胞壁合成酶及前體物質(zhì)的囊泡不能極性分布到菌絲的頂端以供

6、頂端生長(zhǎng)，而是分散在細(xì)胞核周?chē)辜?xì)胞核周?chē)募?xì)胞壁增厚，最終導(dǎo)致菌絲形態(tài)呈串珠狀的非極性生長(zhǎng)。氟嗎啉對(duì)抗藥性菌株中的微絲細(xì)胞骨架的排列及細(xì)胞的超微結(jié)構(gòu)均無(wú)影響。
　　 4、為了探明黃瓜疫病菌對(duì)氟嗎啉產(chǎn)生抗藥性的分子機(jī)制，試驗(yàn)克隆并比較了氟嗎啉敏感菌株和抗藥性菌株中細(xì)胞極性生長(zhǎng)的關(guān)鍵基因actin和cdc42,發(fā)現(xiàn)抗約性菌株中這些基因均沒(méi)有發(fā)生與抗藥性相關(guān)的突變，這表明氟嗎啉的靶標(biāo)位點(diǎn)與這兩個(gè)蛋白無(wú)關(guān)。前人的研究表明，微絲細(xì)胞骨