4-羥基-3-甲氧基肉桂酸乙酯的除草活性及作用機(jī)制研究.pdf

1、微生物源除草劑是當(dāng)今除草劑研究開發(fā)的重點(diǎn)，本研究對(duì)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(jī)理及靶標(biāo)蛋白進(jìn)行了研究。利用莖葉噴霧法、小杯法測(cè)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(duì)電導(dǎo)率、葉綠體光密度和葉綠素a/b含量的測(cè)定及微觀結(jié)構(gòu)觀察等對(duì)其作用機(jī)制進(jìn)行確定，并通過實(shí)時(shí)熒光定量PCR對(duì)相關(guān)蛋白的功能基因表達(dá)量進(jìn)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(cè)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(shí)兩種化合物都對(duì)馬唐的抑制率達(dá)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(duì)反枝莧的測(cè)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(duì)反枝莧種子萌發(fā)的抑制率達(dá)到了100％，對(duì)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(duì)擬南芥根長(zhǎng)生長(zhǎng)量的測(cè)定發(fā)現(xiàn)4-羥基-3-甲氧基肉桂酸乙酯對(duì)擬南芥根的生長(zhǎng)具有較強(qiáng)的抑制作用，IC50為23.72 mg/L。
　　4.對(duì)4-羥基-3-甲氧基肉桂酸乙酯的安全性和抑菌活性進(jìn)行了測(cè)定，發(fā)現(xiàn)其對(duì)小麥、玉米、高粱等糧食作物都表現(xiàn)出較強(qiáng)的安全性，對(duì)敏感作物油菜、小白菜、萵

4、苣在500 mg/L以上時(shí)表現(xiàn)出了較強(qiáng)的抑制作用;而對(duì)禾谷鐮孢菌、玉米大斑病菌和擬輪生鐮孢菌的生長(zhǎng)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(jī)制后發(fā)現(xiàn):
　　1.對(duì)馬唐葉片的相對(duì)電導(dǎo)率進(jìn)行了測(cè)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(duì)電導(dǎo)率增加，在250mg/L時(shí)僅處理了2h相對(duì)電導(dǎo)率就增加了12.22％，具有較好的破壞細(xì)胞

5、膜透性的能力，而陽性對(duì)照莠去津處理的葉片相對(duì)電導(dǎo)率變化較小。
　　2.通過掃描電鏡對(duì)馬唐葉片葉表結(jié)構(gòu)觀察發(fā)現(xiàn)，在1000mg/L時(shí)表皮毛全部倒伏且葉脈劇烈褶皺，造成馬唐無法進(jìn)行正常的生理活動(dòng)。
　　3.對(duì)馬唐葉片葉綠素a/b的測(cè)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(shí)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(shí)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(duì)擬南芥具有較強(qiáng)的抑制作用，因此對(duì)利用莖葉噴霧處理擬南芥后進(jìn)行了同位素相對(duì)和絕對(duì)定量技術(shù)(i-TRAQ)測(cè)定，得到了49個(gè)表達(dá)水平上調(diào)的蛋白和34個(gè)下調(diào)的蛋白，選取其中的8個(gè)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(yùn)蛋白、細(xì)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(jìn)行功能分析并利用Real-Time PCR