[发明专利]2-甲氨基-3-苯基丙酸或其衍生物在制备生长调节剂中的应用

说明书

本发明公开了2‑甲氨基‑3‑苯基丙酸或其衍生物在制备生长调节剂中的应用。2‑甲氨基‑3‑苯基丙酸或其衍生物在制备植物生长调节剂中的应用。2‑甲氨基‑3‑苯基丙酸或其衍生物在促进植物生长中的应用。将2‑甲氨基‑3‑苯基丙酸或其衍生物作为天然活性物质开发为植物生长调节剂可用于促进植物植株的生长；能显著提高植物的株高、根长、侧根数、真叶面积、植株鲜重等。2‑甲氨基‑3‑苯基丙酸具有安全、环保、高效的特点。

技术领域

本发明属于农业生物农药领域，涉及2-甲氨基-3-苯基丙酸或其衍生物在制备生长调节剂中的应用。

背景技术

植物生长调节剂是指人工合成或提取的具有天然植物激素生理活性的化合物，可用于调节或控制植物生长发育的某些过程，如细胞分裂与伸长、组织与器官分化、种子休眠与萌发、开花与结实、成熟与衰老等，以达到促进或抑制种子萌发、植物生长、果实成熟、保花保果或疏花疏果、提高植物免疫力、帮助植物抵抗不良环境、减轻病害、增加作物产量、改善作物品质等目的。因其显著、高效的调节效应，已被广泛地应用于粮食、果树、林木、蔬菜、花卉等各个方面。目前，我国已成为世界上植物生长调节剂应用最广泛的国家之一。

植物生长调节剂在调控作物生长方面发挥了巨大的作用，解决了诸多传统农艺手段无法解决的问题，为我国农业生产和发展做出了重要的贡献，已经成为农业增产、提质和增效的主要措施之一。但盲目、过量使用植物生长调节剂所引起的食品安全问题仍然广泛存在，国际上对于植物生长调节剂残留限量标准也越来越严格。因此，开发低毒、高效、环境友好型的天然植物生长调节剂对于保证农业绿色安全生产十分重要。

2-甲氨基-3-苯基丙酸，分子式为C₁₀H₁₃NO₂，分子量为179克/摩尔，为无色晶体。该化合物是多种天然产物的结构组成部分。例如绿脓杆菌(Pseudomonas aeruginosa K)毛蛋白的N端氨基酸(Frost et al.,1978)、海绵(Spongia sp.)中分离得到的具有抗肿瘤活性的大环内酯化合物Spongidepsin(Grassia et al.,2001)、大戟科植物Antidesma montana叶片中分离得到的环肽类生物碱(ArbainTaylor，1993)的结构中均含有2-甲氨基-3-苯基丙酸。2004年，Kurihara等人利用恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida)N-甲基-L-氨基酸脱氢酶催化苯丙酮酸和甲胺成功合成了高纯度的2-甲氨基-3-苯基丙酸(Muramatsu et al.,2004)。2021年,Kerbs等人对谷氨酸棒杆菌(Corynebacterium glutamicum)进行改造，改造后的菌可以利用葡萄糖和木糖为碳源生产2-甲氨基-3-苯基丙酸，产率分别为0.7g·L^-1和0.3g·L^-1(Kerbs et al.,2021)。

3-(4-羟基苯基)-2-甲氨基丙酸，分子式为C₁₀H₁₃NO₃，分子量为195克/摩尔，为无色晶体。早在1919年，研究人员就通过化学合成的方式得到了3-(4-羟基苯基)-2-甲氨基丙酸(Winterstein，1919)。1975年，Mwauluka等人从君子科植物Combretum zeyheri中分离得到了游离的3-(4-羟基苯基)-2-甲氨基丙酸(Mwauluka et al.,1975)。近年研究发现，3-(4-羟基苯基)-2-甲氨基丙酸也是很多天然产物的组成部分。例如丛赤壳属真菌环肽Nectriatide(Lahham et al.,2018)、镰刀菌(Fusarium sp.)和棒束孢菌(Isaria sp.)中的白僵菌素衍生物(Urbaniak et al.,2019)都含有该化合物结构。但是关于3-(4-羟基苯基)-2-甲氨基丙酸生物活性的研究却没有报道。

最近，我们从植物致病真菌链格孢菌(Alternaria alternata)中成功分离、纯化得到2-甲氨基-3-苯基丙酸和3-(4-羟基苯基)-2-甲氨基丙酸。截至目前，还没有涉及这两个化合物促进植物生长活性方面的研究、报道和专利。