杀菌剂开发中的室内生物测定_杨晓凡

杀菌剂开发中的室内生物测定

杨晓凡1,吴祥为2,黄德智2,花日茂2

(1.安徽工程科技学院,安徽芜湖241000;2.安徽农业大学资源与环境学院,安徽合肥230036)

摘要　针对杀菌剂开发中的室内生物测定,探讨了活体和离体的相互关系,生物测定类型的选择问题,同时从多角度阐述了杀菌剂生物测定的创新途径。

关键词　杀菌剂开发;生物测定

中图分类号　S482.2 文献标识码　A 文章编号　0517-6611(2006)01-0087-02

Summ ary of Bioassay in the P rocess of Discovering and Developing N ew Fungicide

YANG X iao2fan et al　(Anhui University of T echn ology and Science,W uhu,Anhui241000)

Abstract　Bioassay plays an im portant role during the process of discovering and developing new classes of fungicides.In this paper,traditional fungicidal bioassay was summ arized.In addition,the fungicidal bioassay selection and its inn ovation way were als o elab orated as tw o focal points.And the research herein was provided as the useful reference for fungicides discovery in China.

K ey w ords　Fungicides;Bioassay

在农用杀菌剂研发过程中,药剂、病原菌和寄主及其相互影响始终是关注的重点,而室内生物测定是联系三者的纽带之一。杀菌剂在其早期的开发中,无论是初筛还是复筛,都必须不断地对化合物进行生物测定,从而确定研究的效果及下一步的筛选方向。

1　传统的生物测定

1.1　活体和离体　在目前杀菌剂的研究、开发中,应用最普遍的是离体(In vitro)和活体(In viv o)两大传统室内生物测定技术。传统离体生物测定技术,即病原菌脱离寄主(感菌植物等)在人工培养基或无培养基的条件下,直接和药剂接触,观察药剂生物活性大小和类型。离体生物测定主要有附着法、抑菌圈法、孢子萌发法、最低浓度法、生长速率法和干重法等[1]。离体条件下反映的仅是供试药剂和病原菌的关系。所以观察的指标(菌丝生长速率、抑菌圈大小和孢子萌发率等)是供试药剂对病原菌直接毒力的表现。

20世纪60年代,日本理化研究所研究并开发了防治水稻纹枯病及其他真菌性病害的多氧霉素(P oly oxin),它的发现在很大程度上取决于“植株喷洒法”的建立。自此,活体成为农用杀菌剂研究的传统生物测定技术。活体生物测定,即在室内控制条件下,于病原菌和活体寄主共存体系中观察药剂生物活性大小和类型。活体测定法按测试材料主要有器官接种试验、种子杀菌剂药效试验、果实防腐剂生物测定等;按作用方式又可分为先接种后药剂处理的治疗作用试验和先药剂处理后接种的保护作用试验。活体条件下,环境因素易于控制,主要反映的是特定环境下病原菌、寄主和药剂三者关系,病原菌活性受药剂和寄主生物双重影响,所观察的指标(病斑大小、发病率等)是病原菌、寄主和药剂的综合表现。

1.2　离体和活体的关联及选择　离体反映的是药剂对病原生物的直接毒力大小,活体反映特定环境条件下药剂在活体上的药效大小。离体生物测定快捷、灵敏、易操作;活体生物测定相对耗力、耗物、周期长,程序复杂。如果离体和活体所反映的杀菌剂生物活性一致,人们更希望用离体代替活体,

基金项目　安徽省高等学校青年教师科研资助计划项目(2005jq1063)。作者简介　杨晓凡(1978-),男,安徽寿县人,硕士,讲师,从事生物农药研究。

收稿日期　2005208228但事实上,有些杀菌剂应用离体有效,活体测定无效,而有些杀菌剂采用活体有效,离体测定却不表现毒力。20世纪70年代以前开发的稻瘟病防治药剂如灭瘟素(Blasticidins)、春日霉素(K asugamycin)、异稻瘟净(I BP)、克瘟散(E DDP)等无论离体、活体试验都具有较强的活性。但70年代后开发的防治药剂如噻菌灵(thiabendaz ole)、三环唑(T ricyclaz ole)、四氯苯酞(Fthalide)、灭瘟唑(S21901)等在离体条件下几乎不表现活性,但是在稻株上却显示极高的防治效果。所以正确选择生物测定方式在杀菌剂开发中往往具有决定性作用。

(1)作用方式。药剂不是直接杀死或抑制病原菌,而是提高植物抗病性或诱导植物抗病性,以达到防治病害的目的,应考虑活体生物测定[24]。

(2)作用机理。如开发黑色素合成抑制剂(M BI)类杀菌剂,这类非杀菌性杀菌剂,由于其不阻碍分生孢子萌发,但抑制附着壁的黑色素的形成而使侵入能力下降,所以研究中应选用活体生物测定;20世纪70年代后开发的作用点单一的内吸性杀菌剂离体表现大都不如活体显著,所以开发内吸性杀菌剂,应以活体测定为主。

(3)药剂开发类型。日用防腐剂、仓储防霉剂、铲除剂类杀菌剂的生测应优先考虑离体,判断其直接毒力的大小;土壤类杀菌剂的开发,如苯基酰胺类CG A8000应以离体测定为主[5];开发保护性杀菌剂可采用离体抑制孢子萌发测定法。

(4)同一生物测定类型,存在不同的选择方法。离体测定中,有的抑制孢子萌发,有的抑制菌丝生长或导致异常芽管的形成,抑制菌丝生长的不宜用抑制孢子萌发法测定,如春日霉素只能抑制菌丝蛋白质的合成,不能抑制孢子萌发。活体测定中要考虑活体对药剂的吸收方式不同,有的要叶面喷洒,有的应考虑土壤处理或营养液处理。

在杀菌剂的开发过程中,对筛选化合物的理化性质及作用机制不明,会给筛选过程中的生测选择带来困难。对于随机合成筛选,发现活性化合物很大程度上依靠机遇,化合物的活性及作用机制是不可预测的[6],应考虑“活体优先”原则。从天然产物筛选杀菌活性成分,初筛时活性含量、成分、稳定性等未明,离体测定相对敏感,复筛及下一步的分离纯化过程中应采用活体、离体相结合的方式共同追踪活性物

安徽农业科学,Journal of Anhui Agri.S ci.2006,34(1):87-88 责任编辑　孙红忠　责任校对　孙红忠