在农业生产中,杂草防控始终是保障作物产量的关键环节。然而,化学除草剂的长期使用导致抗药性及环境问题日益突出。真菌是天然除草活性化合物的主要生产者,有望从中开发出新型天然产物除草剂。吡喃酮/吡啶酮类化合物因其结构多样和优秀的生物活性备受关注。天然存在的吡喃酮和吡喃酮框架已被发现具有良好的生物活性,包括抗细菌、抗真菌、细胞毒性和除草特性,这些特性使它们成为开发药物和农用化学品的潜在化合物模板。
近期,中国农科院烟草所研究团队成功从烟草内生真菌中挖掘到9个结构新颖的himeic acid衍生物,并发现化合物7具有显著除草活性,为绿色除草剂研发提供了先导化合物。并在Journal of Agricultural and Food Chemistry期刊上发表了题为LC-MS/MS-Guided Discovery of Herbicidal Himeic Acid Derivatives from the Nicotiana tabacum-Derived Fungus Aspergillus japonicus 334的研究论文。
研究团队对Aspergillus japonicus 334进行大规模液态发酵,采用乙酸乙酯萃取获得粗提物,并经硅胶柱层析初步分离。利用UPLC-HR-MS/MS获取9个一级馏分质谱数据,通过GNPS平台构建分子网络,依据MS/MS碎片相似性对化合物进行聚类分析,结合先前已分离鉴定的himeic acid B(10)和himeic acid G(11),快速定位到存在潜在新颖结构的分子簇。进一步通过半制备HPLC纯化,获得了12个himeic acid衍生物(图1)。

图1.Aspergillus japonicus 334中Fr.9的分子网络
结构鉴定方面,研究团队综合运用了高分辨质谱(HRESIMS)、多维核磁共振技术、旋光数据与比对,最终确定了12个化合物的结构。化合物1-3、11和12为吡啶酮衍生物,化合物4-10为吡喃酮衍生物。值得注意的是,化合物1具有前所未有的(N-甲基)-苯-1,4-二醇取代单元,是首个该类结构的himeic acid类似物(图2)。

图2.化合物1-12的结构
研究团队采用离体种子萌发抑制法,以牛筋草(Eleusine indica)和反枝苋(Amaranthus retroflexus)为靶标杂草,对所有化合物进行了除草活性评价。结果显示,吡喃酮类化合物(4-10)的活性普遍优于吡啶酮类(1-3,11-12)。其中,化合物7表现出最优异的除草活性:对反枝苋种子萌发抑制率达100%(IC50 = 54.3 μM),对牛筋草胚根伸长抑制率达100%(IC50 = 51.3 μM),显著优于阳性对照草甘膦。通过系统比较不同化合物的结构与活性,研究团队提出了以下构效关系:吡喃酮骨架是活性关键药效团;C-10/C-11双键的共轭结构显著增强活性;C5H6O3侧链可能降低活性,这些发现为后续结构优化提供了方向。
来源: 中国农业科学院烟草研究所
新型杀菌剂Quinofumelin作用机制获解析,靶标锁定DHODH
近日,南京农业大学植物保护学院杀菌剂生物学团队段亚冰教授与周明国教授课题组在中科院一区TOP期刊《eLife》发表了题为″Action mechanism of a novel agrichemical quinofumelin againstFusarium graminearum″的研究论文。该研究揭示了新型喹啉类杀菌剂quinofumelin的作用靶标为嘧啶从头合成途径关键酶——二氢乳清酸脱
2025-09-175
UPL巴西新推出免疫诱导剂,创新多肽助力作物减病害
UPL巴西公司近日向AgroPages世界农化网透露,其新型防御诱导剂Luminus(Flg22-Bt肽)已上市,产品登记用于大豆和玉米,是环保型叶面病害防治产品,建议在作物的营养生长阶段使用。Luminus能够激活植物的天然防御系统,并在作物生长早期降低病害胁迫。UPL巴西公司表示,该产品采用最高科研标准研发,含有创新型多肽,活性成
2025-09-1226
巴西Lynx产品扩列!生物助剂到接种剂,全链条助农提效
巴西Lynx Biological近日宣布,为2025/2026种植季推出BioPartners Bio助剂,用于提高生物制剂的应用效果,延长生物制剂在罐混中的有效期。Lynx Biological强调,产品还具有其他功效,例如减少漂移损失,降低蒸发率,使液滴大小均匀,提高活性成分在叶片角质层的渗透性。Lynx还宣布推出一款可生物降解的罐体清洁剂,可降低交
2025-09-1136
绿色农药全国重点实验室在红火蚁精准防控制剂研究中再获新进展
近日,华南农业大学植物保护学院/绿色农药全国重点实验室赵晨/张志祥教授团队在国际知名刊物《Carbohydrate Polymers》(1区,IF=12.5)上发表了题为″Prey-mimetic alginate microspheres for targeted control of red imported fire ants″的研究论文。入侵害虫红火蚁(Solenopsis invicta)对生态、农业和公共健康构成了严
2025-09-1140
中国农科院植保所开发负载杀菌剂咯菌腈的可喷施短纤维悬浮剂
近日,中国农业科学院植物保护研究所农药分子靶标与绿色农药创制创新团队开发了负载农药咯菌腈的可喷施短纤维悬浮剂,实现了良好的叶面沉积和抗冲刷性,从而提高了农药利用率。该成果以″Geometrically and Micromechanically Optimized Sprayable Short Fibers for Precision Pesticide Delivery″为题发表在Small(IF 13.
2025-09-0931
诺和新元与UPL合作在阿根廷推出Nitragin Genesis,大豆每公顷增产400公斤
诺和新元与UPL在阿根廷举行的Aapresid 2025大会上正式发布了其全新接种剂Nitragin Genesis。据诺和新元介绍,Nitragin Genesis结合了两种微生物——慢生根瘤菌和固氮螺菌,两菌种实现了协同效应,可使大豆产量提高7-10%,相当于每公顷增产400公斤。该产品可混合接种,简化了种子处理过程。据诺和新元拉美技术服务和产品组合
2025-09-0541
中国农科院植保所开发了一种昆虫病原线虫缓释胶囊
近日,中国农业科学院植物保护研究所经济作物虫害监测与防控创新团队在Entomologia Generalis上在线发表题为″Enhancing heat tolerance and delivery efficiency of entomopathogenic nematodes with glycerol-calcium alginate gel beads″的研究论文。该研究开发了一种昆虫病原线虫缓释胶囊,并揭示了其在耐热性、机械性
2025-09-0140
美国Tidal Grow AgriScience壳聚糖获加州登记,提高病虫害治理功效
美国Tidal Vision Products旗下子公司Tidal Grow AgriScience近日宣布,公司已开始在加州销售Tidal Grow Spectra。这是一款多功能生物农药,有助于防治农业病虫害,并增强植物活力。该产品适用于树生坚果、柑橘类作物和所有葡萄品种,可提升产量潜力。Tidal Grow Spectra的活性成分是壳聚糖——一种源自几丁质的天然化合物
2025-08-2742