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

1、氟嗎啉是我國第一個(gè)具有自主知識產(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(CAA)殺菌劑。由于該類殺菌劑對卵菌病害具有優(yōu)異的防治效果，且與目前市場上使用的殺菌劑無交互抗藥性，目前已逐漸成為市場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CAA類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、菌絲生長速率、抗藥性穩(wěn)定性等指標(biāo)與親本菌株相比均無顯著變化。交互抗藥性研究表明，氟嗎啉和目前市場上用于卵菌病害防治的主要?dú)⒕鷦┼拙ァ⑶杷?、霜脲氰和甲霜靈之間無交互抗藥性。氟嗎啉與同類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)從氟嗎啉對黃瓜疫病菌敏感菌株和抗藥性菌株不同生長發(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，無細(xì)胞壁的游動孢子還能發(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到極性生長的

5、轉(zhuǎn)化形成芽管，而是繼續(xù)進(jìn)行非極性生長，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)肽研究了氟嗎啉對控制細(xì)胞極性生長的微絲細(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，而是分散在細(xì)胞核周圍，使細(xì)胞核周圍的細(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。氟嗎啉對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)均無影響。
　　 4、為了探明黃瓜疫病菌對氟嗎啉產(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)蛋白無關(guān)。前人的研究表明，微絲細(xì)胞骨