4-羥基-3-甲氧基肉桂酸乙酯的除草活性及作用機制研究.pdf

1、微生物源除草劑是當今除草劑研究開發(fā)的重點，本研究對瓜果腐霉PAM1菌株代謝產(chǎn)物4-羥基-3-甲氧基肉桂酸的結(jié)構(gòu)改造物4-羥基-3-甲氧基肉桂酸乙酯的除草活性、作用機理及靶標蛋白進行了研究。利用莖葉噴霧法、小杯法測定4-羥基-3-甲氧基肉桂酸乙酯的除草活性，結(jié)合植物葉片相對電導(dǎo)率、葉綠體光密度和葉綠素a/b含量的測定及微觀結(jié)構(gòu)觀察等對其作用機制進行確定，并通過實時熒光定量PCR對相關(guān)蛋白的功能基因表達量進行了研究。
　　研究生物活性

2、后發(fā)現(xiàn):
　　1.利用莖葉噴霧法測定4-羥基-3-甲氧基肉桂酸乙酯和莠去津?qū)︸R唐的除草活性，發(fā)現(xiàn)在500 mg/L時兩種化合物都對馬唐的抑制率達到了100％，4-羥基-3-甲氧基肉桂酸乙酯和莠去津?qū)︸R唐的抑制中濃度(IC50)分別為64.26 mg/L和32.95 mg/L，與莠去津相比4-羥基-3-甲氧基肉桂酸乙酯的除草效果比較理想。
　　2.利用小杯法對反枝莧的測定結(jié)果發(fā)現(xiàn)，4-羥基-3-甲氧基肉桂酸乙酯在500mg/L

3、對反枝莧種子萌發(fā)的抑制率達到了100％，對反枝莧胚根和芽的IC50分別為131.48 mg/L、147.33 mg/L具有較好的除草活性。
　　3.對擬南芥根長生長量的測定發(fā)現(xiàn)4-羥基-3-甲氧基肉桂酸乙酯對擬南芥根的生長具有較強的抑制作用，IC50為23.72 mg/L。
　　4.對4-羥基-3-甲氧基肉桂酸乙酯的安全性和抑菌活性進行了測定，發(fā)現(xiàn)其對小麥、玉米、高粱等糧食作物都表現(xiàn)出較強的安全性，對敏感作物油菜、小白菜、萵

4、苣在500 mg/L以上時表現(xiàn)出了較強的抑制作用;而對禾谷鐮孢菌、玉米大斑病菌和擬輪生鐮孢菌的生長均具有一定的抑制作用，但活性較低EC50分別為1320.14mg/L、426.68 mg/L和174.603 mg/L。
　　研究作用機制后發(fā)現(xiàn):
　　1.對馬唐葉片的相對電導(dǎo)率進行了測定，發(fā)現(xiàn)隨4-羥基3-甲氧基肉桂酸乙酯濃度的增加相對電導(dǎo)率增加，在250mg/L時僅處理了2h相對電導(dǎo)率就增加了12.22％，具有較好的破壞細胞

5、膜透性的能力，而陽性對照莠去津處理的葉片相對電導(dǎo)率變化較小。
　　2.通過掃描電鏡對馬唐葉片葉表結(jié)構(gòu)觀察發(fā)現(xiàn)，在1000mg/L時表皮毛全部倒伏且葉脈劇烈褶皺，造成馬唐無法進行正常的生理活動。
　　3.對馬唐葉片葉綠素a/b的測定發(fā)現(xiàn)，經(jīng)4-羥基3-甲氧基肉桂酸乙酯處理48 h后葉綠素Ca/Cb的比值明顯下降，125 mg/L時下降了0.59;而經(jīng)莠去津處理后Ca/Cb的值幾乎無變化，在500 mg/L時只下降了0.34。<

6、br>　　4.前期研究發(fā)現(xiàn)4-羥基3-甲氧基肉桂酸乙酯對擬南芥具有較強的抑制作用，因此對利用莖葉噴霧處理擬南芥后進行了同位素相對和絕對定量技術(shù)(i-TRAQ)測定，得到了49個表達水平上調(diào)的蛋白和34個下調(diào)的蛋白，選取其中的8個蛋白（調(diào)控放氧復(fù)合物的功能蛋白、核糖體的結(jié)構(gòu)成分蛋白、銅離子轉(zhuǎn)運蛋白、細胞質(zhì)膜的陽離子結(jié)合蛋白、葉綠素-蛋白質(zhì)復(fù)合物、微管蛋白、類囊體腔蛋白、天冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶相關(guān)的蛋白）進行功能分析并利用Real-Time PCR