[发明专利]异丁子香酚及其甲基化衍生代谢产物在抑制致病疫霉、防治植物病害中的应用

说明书

本发明属于生物农药技术领域，具体涉及异丁子香酚及其甲基化衍生代谢产物在抑制致病疫霉、防治植物病害中的应用。异丁子香酚及其甲基化衍生代谢产物对致病疫霉具有高效的抑制作用，且在同等添加浓度情况下，其抑制效果显著高于丁子香酚。异丁子香酚及其甲基化衍生代谢产物可作为生物农药用于防治马铃薯晚疫病和/或番茄晚疫病，具有安全、环保，施用方法简单，成本低，易于推广应用的优势。

技术领域

本发明属于生物农药技术领域，具体涉及异丁子香酚及其甲基化衍生代谢产物在抑制致病疫霉、防治植物病害中的应用。

背景技术

由致病疫霉(Phytophthora infestans de Bary)导致的番茄与马铃薯晚疫病是我国乃至世界范围里最为严重的农作物病害之一，每年对全球马铃薯产业造成30到100亿美元价值的损失。目前主流的致病疫霉防控手段高度依赖于氟啶胺、代森锰锌等化学合成农药，但由长期高频的化学农药喷施所导致的环境毒性与对人体的潜在生理毒性也日益凸显。如氟啶胺对斑马鱼、非洲爪蛙等水生生物具有急性毒性，且会在斑马鱼体内富集；代森锰锌在人体外细胞系实验中会促使非酒精性脂肪肝程度恶化，且其降解代谢产物可能导致多种人体健康风险。基于上述原因，欧盟已于2021年1月4日起不再批准使用含有代森锰锌的农药。因此，亟需开发对致病疫霉具有良好防治效果且环境友好的新型绿色农药。

植物中含有丰富的天然产物，这些物质通常对植物自身的生物胁迫抗性具有重要功能。因此，可以抑制致病疫霉生长的植物天然产物有潜力被开发成为针对这一重要病菌的绿色生物农药。传统的生物农药挖掘技术方案是建立在以生物活性为指导的生物物质分离提纯方法上的。基于这一方法，目前市场上已有包括丁子香酚(CAS 97-53-0)、苦参碱(CAS 519-02-8)、香芹酚(CAS 499-75-2)等源于植物的天然产物被作为防治致病疫霉的生物农药进行销售和使用。其中，丁子香酚(0.3％溶液)在反复田间实验中均表现出不亚于传统化学农药的防治效果，且对番茄植株、马铃薯植株与薯块本身无明显负面影响。丁子香酚是目前针对致病疫霉防治效果最佳的植物源绿色生物农药，但在自然界中是否存在可能对致病疫霉具有更强抑制效果的植物天然产物仍有待进一步探索和验证。

与丁子香酚相同，异丁子香酚与甲基异丁香酚均为经欧盟Food ImprovementAgents与联合国粮农组织-世界卫生组织食品添加剂联合专家委员会(JECFA)双重认证的食品调味剂，在常规剂量下对人体无毒性作用。在小鼠注射实验与大鼠口服实验中，丁子香酚、异丁子香酚以及甲基异丁香酚也表现出相仿的LD₅₀剂量，可见这三种物质的安全性相当。具体的，丁子香酚、异丁子香酚以及甲基异丁香酚的小鼠注射毒性LD₅₀剂量分别为500mg/kg、328mg/kg以及570mg/kg，大鼠口服毒性LD₅₀剂量分别为1930mg/kg、1560mg/kg以及2500mg/kg。然而，异丁子香酚以及甲基异丁香酚在抑制致病疫霉、防治植物病害中的研究及应用尚未见报道。

发明内容

针对现有技术中化学农药危害性大、植物源绿色生物农药资源少等问题，本发明的目的在于提供异丁子香酚及其甲基化衍生代谢产物在抑制致病疫霉、防治植物病害中的应用，安全、环保，对致病疫霉具有良好的抑制效果，可广泛应用于马铃薯晚疫病和/或番茄晚疫病的防治。

为实现上述目的，本发明第一方面提供了异丁子香酚及其甲基化衍生代谢产物在抑制致病疫霉菌中的应用。

作为本发明进一步的实施方式，所述异丁子香酚对致病疫霉菌的半数抑制浓度IC₅₀为65.5mg/L。

作为本发明进一步的实施方式，所述异丁子香酚的甲基化衍生代谢产物对致病疫霉菌的半数抑制浓度IC₅₀为57.9mg/L。

作为本发明进一步的实施方式，所述应用包括防治植物病害。

作为本发明进一步的实施方式，所述植物病害包括马铃薯晚疫病和/或番茄晚疫病，所述植物病害的致病菌为致病疫霉菌。