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1、第二组 甾醇合成抑制剂,1,一、甾醇类农药简介 二、研发历史 三、种类与防治对象 四、作用机制 五、抗性机制,内 容,2,一、甾醇类农药简介 SBIs,甾醇是菌体细胞的一种组成物，这类杀菌剂影响甾醇的生物合成，使菌体细胞膜功能受到破坏，此类抑制剂有如下特点： 、具有强的向顶传导活性，有明显的熏蒸作用。 、杀菌谱广、除藻状菌与病毒外，对担子菌、子囊菌，半知菌都有一定的效果。,3,、施药量低，大田用药量是传统保护剂的10%，果树上仅为1%，用于水果贮藏防腐，抑霉唑只用 2-4g/吨（果品），用于禾谷类拌种，粉锈宁30-40g100kg 麦种。 、药效长，一般为 3-周。 、一些品种如：粉锈宁，羟锈
2、宁，丙环唑等对双子叶植物有明显的抑制作用。,4,20世纪70年代初发现了甾醇生物合成抑制剂（SBIs）的抗菌作用机理，从此，研发SBI类杀菌剂引起了农药界、医药界、植物病理学和生物化学学科的高度重视。 20世纪80年代以来，许多新型高效、低毒、广谱安全的麦角甾醇生物合成抑制剂（EBIs）相继应用与植物真菌病害防治。 而后快速发展，农药种类更多，用量更少。,二、研发历史,5,三、种类与防治对象,6,三唑酮 （粉锈宁、百理通） 三唑醇（羟锈宁） triadimefon triadimenol,三、种类与防治对象, 三唑类,7,1）、特点 三唑酮 三唑醇 纯品无色结晶 纯品白色或褐黄色结晶 熔点：8
3、2.3 111.7 20水中溶解度 0.007 10 ppm 20，24h在 0.1N HSO 或NaOH中，中无分解现象， 溶于异丙醇、环已酮 大白鼠 LD50 口服1000-1500mgkg 1105-1160mgkg 经皮1000 mgkg 1000 mgkg,8,）应用 二者均为内吸性强的能上下传导的杀菌剂，具有选择作用，残效期长达70天左右，一般田间可维持30天左右，一次施药均可达防治目的。二类药剂均对赤霉病无效。拌种时不可提高使用浓度，若超过浓度，有抑制苗生长的现象或延迟出苗天数。 粉锈宁内吸到植物体内5天有56%转变为羟锈宁。,9,粉锈宁 对古生菌纲、藻状菌纲、半知菌纲的真菌都有
4、很好的活性，高效而持久，主要防治白粉病，锈病，黑穗病，对云纹病，凤梨病亦有良好的防效，具保护、治疗、铲除作用 制剂有20EC，25WP，可拌种、喷雾用 拌种防麦类黑穗病：20EC 32ml：100斤拌种：3斤水 防麦类白粉病：25WP30g+100斤水，在孕穗-抽穗期喷雾 防蔬菜，果树白粉病 3000-5000X 喷雾。,10,羟锈宁 主要防治由种子传播的病害，如麦腥黑穗、散黑穗病、高粱、玉米丝黑穗病及空气中传播的白粉病，锈病等。 制剂：17%、28%粉剂 拌种用0.2-0.5%,11,氟硅唑 flusilazole（福星）,双（4-氟苯基）甲醛（1-1、2、4-三唑-基甲基）甲硅烷,）性质
5、纯品白色结晶，熔点55，对日光稳定，在31以下稳定。在土壤中半衰期约60-80天。 ）毒性：低毒杀菌剂 大鼠急性经口 LD501110（）- 674（）mgkg 兔经皮 LD502000 mgkg，对皮肤眼睛有轻微刺激作用。,12,3）作用特点 作用机理是破坏和阻止病菌的细胞膜重要成份麦甾 醇的生物合成，导致细胞膜不能形成，使病菌死亡。对担子 菌和半知菌等有效，对梨黑星病有特效，并兼治梨赤星病。 4）应用； 40福星WP 1）防梨黑星病：在发病初期喷药，每隔7-10天喷次，连 续喷药4-6次，用8000-10000喷酒，能有效地防梨星黑病， 并兼治梨赤星病，病害发生高峰期，喷药间隔适当地缩短。
6、 2）防黄瓜黑星病：基本同上，连喷3-5次，用药量1250-20000稀释液。 酥梨类品种敏感（幼果期），应慎用。,13,丙环唑（脱力特） 防白粉病，丝核菌、锈菌、黑穗菌等，但对霜霉病无活性。 三唑类杀菌机理 主要是抑制菌体甾醇的生物合成，因而干扰或抑制菌体附着孢及吸盘的发育及菌丝的生长和孢子的形成。三唑酮对某些病菌在活体中活性很强，但离体效果很差，对菌丝的活性比对孢子的活性强。,14,抑霉力 imazalil（抑霉唑、万利得）,生物活性：是防治果、蔬贮藏病害的有效药剂，对青霉菌引起的各种腐烂病防效好，对抗苯并咪唑类杀菌剂的青霉菌株有效，对炭疽菌、蒂腐病菌也有效。 剂型：50%乳油，25%水溶
7、性盐； 使用：使用500-1000倍液直接浸渍喷洒果品，蔬菜； 咪鲜安（扑霉灵，施宝克） 对子囊菌引起的多种病害有效，具防腐保鲜作用，防水稻恶苗病，芒果炭疽病。,理化性质：原药为黄色至棕色结晶，微溶于水，易溶于多数有机溶剂中，对热稳定。, 咪 唑 类,15,吗啉类 十二吗啉、十三吗啉、丁苯吗啉、烯酰吗啉,1 十三吗啉,是麦类和热带作物白粉病、锈病，蕉叶斑病、茶疱疫病的保护剂、铲除剂和治疗剂。低毒。, 吗 啉 类,16,有Z、E两种异构体，只有Z异构体具有杀菌活性，但在田间条件下两种异构体的比例能迅速达到ZE8020的平衡。对霜霉属、疫霉属特别有效，对腐霉属效果稍差。,2 烯酰吗啉：90年代初推
8、出的新药,17,1嘧霉胺（施佳乐）,用于防治黄瓜、番茄等蔬菜灰霉病、还可防治葡萄等作物灰霉病。, 嘧 啶 类,嘧啶类,18,2氯苯嘧啶醇（乐必耕） 防果树病害，锈病、白粉、炭疽。花生叶斑、黑斑，葫芦科作物白粉病。,19,20,四、作用机制 杀菌剂一旦进入菌体之后，就进行一系列的代谢反应，其活性结构在其他因素的配合下，寻找作用点，以达到抑菌或杀菌的目的，这个过程称为作用机制。,（一）研究杀菌剂作用机制的意义 迄今为止杀菌剂的发展历史经历了三大阶段： 1.40年代初之前是无机化合物应用时期； 2.1940-1970年代初为有机化合物应用时期； 3.70年代初-今，是典型的内吸杀菌剂研制成功 并广泛
9、应用的时期。 其作用机理也相继发生变化，逐步由多作用点向少作用点发展，即从较少选择性到较高的选择性发展。,21,22,为什么同一杀菌剂对某些菌类有效，而对其他菌类无效呢？为什么对同一菌体，很多杀菌剂对它有效呢？这就要从作用机制的理论来进行分析。 经研究证实，上述第一种情况是菌体之间的差异导致对同一杀菌剂有不同的反应; 在第二种情况下，不同杀菌剂对同一菌体虽有效，但各自作用点并不相同。 从理论上弄清活性结构所起作用的原理，可以指导我们正确地使用杀菌剂，有助于寻找，筛选更理想的杀菌剂，同时也推动了农药基础理论的不断深入发展。,23,（二）杀菌剂作用机理的类型 杀菌剂的作用方式是多种多样的，我们可以
10、从不同的角度区分，根据其作用部位（或代谢环节）是单一的，还是多个的，可以分为专化性（单作用点）和多作用点两大类。 前者选择性强，但病菌易产生抗药性，后者选择性弱。 归纳起来，它的作用机理主要有以下几种类型：,破坏细胞 的结构,抑制能量的合成,干扰病原菌的生物合成,破坏菌体的细胞壁,破坏菌体的细胞膜,破坏多种细胞器或其他结构,影响脂肪氧化,影响三羧酸循环,影响乙酰辅酶A,影响呼吸链电子传递,影响核酸、蛋白质,影响有丝分裂,24,25,对细胞膜组分甾醇的破坏 这类杀菌剂的作用主要是影响菌体细胞膜生物合成中由 鱼鲨烯形成甾醇的阶段，药剂通称为甾醇抑制剂，包括吗啉 类、哌嗪类、吡啶类、嘧啶类、二氮唑类
11、与三氮唑类等，但 作用位点不同。 吗啉类是抑制甾醇生物合成过程8-7 的双键异构 化，打击点是14异构酶；而其它5类都是抑制甾醇生物合成 过程中由多功能氧化酶细胞色素P450催化进行的甾醇C14上的 脱甲基，使真菌麦角甾醇脱甲基不能进行（DMIs)。,26,植物病原菌抗药性分子生物学 杨谦 著 科学出版社; 第2版 (2012年) ISBN 9787030324078 16开本，平装，153页 定价: 25元,五、抗性机制,27,植物病原物抗药性,植物病原物抗药性：本来对农药敏感的野生型植物病原物个体或群体，由于遗传变异而对药剂出现敏感性下降的现象。 “抗药性”包含两方面函义： 一是病原物遗传
12、物质发生变化，抗药性状可以稳定遗传； 二是抗药突变体对环境有一定的适合度，即与敏感野生群体具有生存竞争力。,28,植物病原物抗药性,植物病原物抗性概况 1、病原物抗药性发生的历史远远晚于害虫抗药性发生的历史。(60年代，苯并咪唑 类内吸性杀菌剂的应用，抗性开始严重）。 目前，已有150多种病原菌产生了抗药性。,29,植物病原物抗药性,2、真菌的抗药性是植物病原物中最常见的。 已知植物病原真菌产生抗药性的有鞭毛菌亚门，子囊菌亚门，担子菌亚门和半知菌亚门的数百种真菌。产生抗药性的杀菌剂主要是内吸性杀菌剂。,30,植物病原物抗药性,3、植物病原细菌的抗药性远远不如真菌抗药性重要。 原因：可用于防治植
13、物病原细菌的杀细菌剂种类较少，用药水平较低。 细菌繁殖速度快，数量大，容易发生变异，只要经常使用杀细菌剂便会发生抗药性，如梨火疫病菌对链霉素和土霉素产生了抗药性。水稻白叶枯病菌对噻枯唑的抗药性。,31,植物病原物抗药性,4、至今只发现了少数线虫产生抗药性 使用呋喃丹年之后，玉米地的一种线虫（Daratylenchus seribnexi）种群降低了对呋喃丹杀线虫剂的敏感性。 5、病毒、类菌原体、类立克次体尚未发现抗药性。,32,一、病原物抗药性发生原理,通过遗传变异而获得抗药性。 农药则是抗药突变体的强烈选择剂，而不是抗药性发生的诱变剂。,33,一、病原物抗药性发生原理,34,二、病原真菌对S
14、BIs 的抗性机制,抗药性的遗传机制 抗药性的生理生化机制 抗药性的分子机制,抗药性的遗传机制,一般而言，1个或几个基因可以控制病原真菌对某一类杀菌剂产生抗药性。据现有的研究报道，植物病原真菌对SBIs杀菌剂的抗药性遗传机制较为复杂，不同病原菌对同一种SBIs杀菌剂或同种病原菌对不同SBIs杀菌剂都有着不同的抗性遗传机制，因此很难用某一种简单的模式来解释病原菌对该类杀菌剂的抗性遗传机制。,35,抗药性的生理生化机制,降低药剂与作用位点酶的亲和力 增加对药剂的排泄 去毒作用 对药剂的通透性下降,36,抗药性的分子机制,ABC运输蛋白基因控制的抗SBIs杀菌剂分子机制 MFS运输蛋白基因控制的抗SBIs杀菌剂分子机制 与CYP51蛋白基因相关的抗SBIs杀菌剂分子机制,37,抗药性的分子机制,ABC 运输蛋白基因能够通过翻转酶将药剂从膜内层转移至外层而排出细胞体外; MFS 运输蛋白基因的超表达和本底表达则是导致病原菌产生抗药性的关键因素; CYP51 蛋白基因与药剂作用时易在病原菌体内发生基因点突变或基因超表达，造成编码蛋白与药剂亲和力下降，导致病原菌产生抗药性。,38,39,
