杀菌剂抗药性

生抗药性的机制，还需要更进一步的研究。
甾醇生物合成抑制剂（SBIs）
作用于病原菌甾醇生物合成过程中的C-14脱甲基酶，称为 甾 醇 C-14 脱 甲 基 抑 制 剂 ， 简 称 DMI 类 （ demethylation
inhibitors ） 药 剂 。 包 括 三 唑 类 (triazoles) 、 咪 唑 类
使用时间延长
施用量加大 杀菌谱广
真菌对该类杀菌剂的抗药机制，还没有得到确切的结果。 目前，研究者们普遍认为是这些病原真菌细胞内的双组分组 氨酸蛋白激酶N端的6个90氨基酸重复区的突变介导着对该类 杀菌剂的抗药性。
双组分组氨酸蛋白激酶结构示意图
根据抗药菌株同时具有对渗透压敏感的特征，研究者们克 隆了很多真菌的双组分组氨酸蛋白激酶基因，并且发现：抗 药菌的N端6个90氨基酸重复区中存在着碱基的突变或缺失， 从而造成氨基酸或开放阅读框的改变，所以该氨基酸重复区 的突变可能是抗药性产生的原因。但植物病原真菌对DCFs产
甾醇生物合
成抑制剂类
发生点突变或表达水平的上升；③ △8～△7异构酶及△14还原酶抑制 抑制△8～△7异构化酶或△14还原
剂：吗啉类和哌啶类 酶的活性 △14还原酶的过量生成或对药物亲和 性的降低；④ 菌体通过代谢解除 DMIs杀菌剂的毒性
甲氧基丙 烯酸酯类
嘧菌酯、醚菌酯、苯氧菌胺和 肟菌酯
干扰病原菌能量的合成
物病害化学防治上具有里程碑式的意义。
苯并咪唑类化合物的母体结构中都具有一个苯并咪唑的 活性基团 ，只要品种有多菌灵（carbendazim）、苯菌灵 （ benomyl ） 、 噻 唑 灵 （ thiabendazole ） 、 麦 穗 宁 （ fuberidazole ） 等 ， 另 外 由 于 甲 基 托 布 津 （ thiopanate-
和噁唑烷酮类药剂。与大多数药剂不同，这类药剂的作用靶标
cyt—bc1是由线粒体DNA 编码的，而不是由核DNA编码的
。
该基因座位上不同的碱基位点 可以分别发生突变，并能使病 菌表现出不同的抗性水平
复等位基因抗性 （multiple allelic resistance）
单基因抗性 (single-gene) 主效基因 （major-gene）
致失去生物活性； ② 破坏菌体生物膜的结构 可能与药剂靶点修饰Leabharlann 或细胞膜透性改变有关
苯酰胺类
甲霜灵、苯霜灵、恶霜灵和甲 呋酰胺
干扰核酸的合成
单基因变异
DMIs：三唑类、咪唑类和嘧啶 抑制甾醇14-а-脱甲基酶P450的 类 活性 ① ABC运输体基因过量表达，将SBIs 杀菌剂泵出病原菌；② CYP51基因
生疫霉(Phytophthora parasitica)的研究表明，链霉素抗性也是由
胞质遗传因子决定的，属母性遗传。 3. QoIs类药剂（Qo respiration inhibitors） Qols类杀菌剂是一类作用于病原菌线粒体中电子传递链上 cyt—bc1 酶复合物Qo中心的一类药剂，主要包括甲氧丙烯酸酯类
methyl）在生物体中主要代谢为多菌灵而起作用，因此也将
其归入这类化合物。 该类药剂主要作用于病原菌的β-微管蛋白，防止纺锤 丝的形成，从而干扰细胞分裂。
苯并咪唑类杀菌剂——高抗药性风险
作用靶标单一，病原菌很容易发生抗药性突变。
有很好的杀菌活性和较宽的防治谱，在过去一段时间内被 大量单独使用，已在自然界形成很高的选择压力。 大多数病菌对这类药剂的抗药突变体通常适合度较高，有 较强的生存竞争能力。
杀菌剂抗药性生理机制的主要类型
1. 对杀菌剂通透力的下降 病原菌细胞膜通透性的改变，可以导致杀菌剂不能进入 病原菌而达不到其作用位点，从而杀菌剂无法发挥其杀菌剂 作用。如稻瘟病对稻瘟散的抗药性。 2. 提高对杀菌剂的钝化能力
某些病原菌可以把进入体内的杀菌剂转化为毒力较低的
化学物质，从而使杀菌剂对它的毒性降低。也就是通过部分 的解毒过程，来提高其抗药能力。 3. 降低转毒能力
4. 降低杀菌剂与其作用点的亲和力 病原菌可以改变自身杀菌剂作用点的结构等，使杀菌剂 对该作用位点的亲和力下降，从而使杀菌剂无法发挥其杀菌 作用。
多菌灵
β-微管蛋白 构巢曲霉
5. 去毒性
病原菌在其体内可以通过一系列代谢过程将有毒的杀菌 剂转化成无毒物质，从而使杀菌剂失去杀菌作用。
6. 形成保护性代谢途径 所谓形成保护性代谢途径，就是改变原代谢途径中的某
计一个错配碱基, 使之仅能与敏感型或抗药型互补而只扩增 相应的敏感或抗药性基因。也可以将多个引物在一个反应体 系中进行(多重ASA) , 其产物通过毛细管电泳完成多个点 突变的检测。
等位基因特异性扩增(Allele-Specific Amplification, ASA) 油 菜 菌 核 病 菌 Sclerotinia sclerotiorum 对 多 菌 灵 (carbendazim , MBC) 产生抗药性：198位Glu (GAG) 点突 变为Ala(GCG)
一环节，使药剂不能通过作用点，从而避免药剂的杀菌作用。
如抗霉素A是作用于呼吸链中细胞色素b、c间电子传递的， 而对抗霉素A有抗性的玉蜀黍黑粉菌菌株改变了呼吸链中细 胞色素b、c间电子传递链的一段代谢环节，在细胞色素b前 面改用了另一个旁路的末端氧化酶。
7. 高速排泄杀菌剂
杀菌剂抗药性遗传机制的主要类型
敏度降低”。
交互抗药性与负交互抗药性
交互抗药性是指植物病原真菌对一种杀菌剂产
生了抗药性，而对另一种从未使用过但作用机制相
似的药剂也产生了抗药性的现象。与交互抗药性相
反，负交互抗药性是指植物病原真菌对某种杀菌剂
产生了抗药性，而对另一种从未使用过的药剂敏感
性更强的现象。交互抗药性和负交互抗药性在同类 或不同类的杀菌剂之间普遍存在。
植物病原菌的抗药性可以由染色体基因活胞质
遗传基因的突变产生。因此，可以将植物病原菌的
抗药性分为核基因（nuclear gene）控制的抗药性和
胞质基因（cytoplasmic gene）控制的抗药性。
胞质基因控制的抗药性
目前已知大多数细菌的抗药性基因主要存在于质粒DNA 分子中，许多药剂如萎锈灵尽管是干扰真菌线粒体活性，抗 性却是由核基因控制的，过去仅发现酵母对三烷基锡
1969年，Schroeder等就首次报道了黄瓜白粉病菌产生 对苯菌灵的抗药性。到1987年止，至少有55个属的植物病原 菌对这类药剂产生了抗药性。
Jung和Oakley检查了苯菌灵抗性突变区域在不同生物体间的保守度
第6位His和第198位Glu是高 Fujimura研究了对多菌灵产生抗性的脉孢霉菌株 度保守的。第165位上差异 突变连锁于编码β-微管蛋 大，但所有的真菌均为 Ala。 白的Bm1位点；第198位不 抗性菌株的β-微管蛋白基 真 菌 中 第 200 位 ， Thy 代 替 同氨基酸代替导致不同程 因病没有发生改变，说明 Phe导致了对苯菌灵的抗性。 度 的 敏 感 性 。 165~167 、 在不同病菌中或者在镰刀 237~250 位 控 制 该 类 杀 菌 菌中对该类药剂发生抗药 剂与乙霉威的正交互抗性。 突变的位点不同。
细胞色素b基因发生突变
苯并咪唑类
苯并咪唑类（benzimidazoles）化合物是上世纪60年代后 期开发的一类非常重要的药剂，被广泛应用于农用杀菌剂、 兽药及临床抗癌药物。 苯并咪唑类药剂对大多数子囊菌、半子囊菌和担子菌引 起的病害均有防治效果，又因为该类药剂被首先发现具有植
物内吸性，对病害有治疗意义，该类药剂的开发被认为在植
S-TR/SS-1 373bp片段核酸的菌株即为MBCHR (EC50>100 ug/mL ) ；无扩增条带的菌株为MBCS (EC50< 1 ug/mL ) ; S-TS/SS-1 373bp片段核酸的是MBCS, 无扩增条带的为 MBCHR菌株。 因此通过ASA方法能直接鉴别MBCHR和MBCS 菌株。
(imidazoles)、嘧啶类(pyrimidines)、吡啶类(pyridines)、 哌嗪类(piperazines)。 △8 ～△7 异构酶及△14 还原酶抑制剂。它们作用于病原真 菌的机制是通过模拟反应的碳正离子过度态，竞争性地抑 制异构化酶或还原酶的活性。包括吗啉类（morpholines） 和哌啶类(piperidines)。
（trialkyltin）类药剂（干扰病菌的氧化磷酸化）的抗药性
是由线粒体DNA分子控制的，但近年来来研究发现病原真菌 对作用于菌体细胞色素bc1 复合物QoIs类药剂的抗药性也是 由线粒体基因控制的。
1. 铜制剂（copper）
2. 链霉素（streptomycin）抗性
在苹果疱斑病菌(Pseudomonas syringae pv．papulans)和辣椒 疮痂病菌中，链霉素抗性基因主要存在于质粒中。Chang等对寄
苯并咪唑类
多菌灵、苯来特、特克多和甲 结合病菌的β-微管蛋白，阻碍细胞的正常有 基托布津 丝分裂
二甲酰亚胺类
乙烯菌核利、速克灵、菌核净 和扑海因 磷酰胺类：定菌磷
自由基介导的细胞毒假说
酶N端的6个90氨基酸 重复区发生突变
抑制真菌对氧分子的吸收
不常见 ① 裂解药剂“S-C”键以
有机磷类
硫代磷酸酯类：稻瘟净、异稻 瘟净和克瘟散
化，从而阻止了药剂与β-微管蛋白的结合，使病原菌产生抗药性。
大多数病菌对苯并咪唑类杀菌剂的抗性是由单个主效基因β微管蛋白控制的，且该基因的不同碱基发生或同一碱基发生不同
的突变可以使病菌对药剂产生不同的抗药性水平。
芳烃类药剂（aromatic hydrocarbon group）
芳烃类药剂主要包括地茂散（chloroneb）、五氯硝基苯 （quintozene）、甲基立枯磷（tolclofos-methyl）、二甲基 酰亚胺类（dicarboximides）以及吡咯苯类（phenylpyrroles）
核基因控制 的抗药性
微效多基因 （poly-gene）
多基因抗性 （multi-gene）
抗性由多个微效基因控制， 且这些基因间具积加效应， 即单个或少数基因的突变引 起的抗性水平是微不足道的
种类
代表性药剂
杀菌机制
病原菌抗药机制 β-微管蛋白的192-202 个氨基酸发生基因突 变 双组分组氨酸蛋白激
G.Zeae和G.pulicaris
目前所获得的多种具有对苯并咪唑类杀菌剂田间抗药性的植
物病原菌菌株中，氨基酸突变仅仅出现在两个位点：198和200。
在人工诱变的抗药突变体中除上述位点外还涉及到其他一些位点 如165、257等位点氨基酸的改变。
一般来说，不同微生物对苯并咪唑类杀菌剂产生抗药性的分
子生物学机制，只要由β-微管蛋白结构基因上196~202个氨基酸 基因的突变所致。这类突变导致了β-微管蛋白的三维构象发生变
杀菌剂等，由于这些药剂具有交互抗性，且都对病菌又死分
裂有不同程度的影响，因此将它们都归入芳烃类进行讨论。
二甲酰亚胺类杀菌剂
二 甲 酰 亚 胺 类 杀 菌 剂 （ dicarboximide fungicides, DCFs ） ， 如 乙 烯 菌 核 利 （ vinclozolin ） 、 菌 核 净 （ dimethachlon ） 、 速 克 灵 （ procymidone ） 和 扑 海 因 （iprodione)等是20世纪70年代初推出的一类广谱、触杀型、 保护性杀菌剂，也有一定的治疗作用。
杀菌剂抗药性
主要内容
植物病原菌对杀虫剂的抗药性
杀菌剂抗药性生理机制
杀菌剂抗药性遗传机制
抗药菌的分子检测技术
植物病原菌对杀菌剂的抗药性, 简称植物病原
菌抗药性或杀菌剂抗药性。它指的是病原菌群体本
来对药剂是敏感的, 但是由于突变等原因, 出现了
灵敏度显著降低的现象。联合国粮农组织（FAO）
对杀菌剂抗药性推荐的定义是“遗传学为基础的灵
抗药菌的分子检测技术
等位基因特异性扩增(Allele-Specific Amplification, ASA) 由于PCR (Polymerase Chain Reaction) 过程中引物延伸 是3′端开始的, 所以3′末端的碱基对引物的延伸至关重要。
因此在引物设计中, 根据已知突变位点在引物3′端或中间设