新型殺菌劑氰烯菌酯對禾谷鐮刀菌的作用機制研究.pdf

1、赤霉病是谷類作物上的毀滅性病害，不但造成糧食嚴重減產(chǎn)，而且病原菌在受侵染的籽粒中還會產(chǎn)生真菌毒素，嚴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，有的甚至會刺激病原菌合成更多的毒素。因此，應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，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)上廣泛地應用于防治小麥赤霉病和水稻惡苗病，但是對于氰烯菌酯的作用機制一直不明確。
　　本研究通過藥劑篩選和紫外誘變的雙重選擇壓力，獲得了對氰烯菌酯高抗的禾谷鐮刀菌突變體，利用分子生物學和生物化學等實驗技術(shù)研究了氰烯菌酯的作用機制，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。氰烯菌酯對絕大多數(shù)鐮刀菌具有較好的抑菌活性，但對其它的真菌活性很低。
　　2)Ⅰ型肌球蛋白點突變導致抗藥性。通過轉(zhuǎn)錄組和重測序分析，發(fā)現(xiàn)禾谷鐮刀菌的Ⅰ型肌球蛋白發(fā)生了點突變S217L和E420K。通過遺傳轉(zhuǎn)化實驗將點突變的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型肌球蛋白點突變導致了禾谷鐮刀菌對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，但對點突變的Ⅰ型肌球蛋白FgMyo1S217L和FgMyo1E420K的ATPase酶活性幾乎沒有影響，說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。通過基因敲除以及

5、分析Ⅰ型肌球蛋白發(fā)生點突變的抗性菌株（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所必需的。
　　4)Ⅰ型肌球蛋白氨基酸差異性導致氯烯菌酯作用專化性。禾谷鐮刀菌野生型菌株PH-1獲得了稻瘟菌Ⅰ型肌球蛋白MgMyo1后同樣對氰烯菌酯高抗，說明不同物種間Ⅰ型肌球蛋白氨基酸的差異性導致了氰烯菌酯作用的?；浴?br>　　5)氰烯菌酯抑制毒素體的形成。編碼囊泡形成蛋白FgAbp1基因敲除突變體對氰烯菌酯敏感性增加，并且