分享好友 资讯首页 资讯分类 切换频道

刘西莉教授团队创制出新型杀菌活性化合物WML-01,新结构、新靶标,对镰刀菌属真菌活性优异

2025-10-22 16:301860

近日,中国农业大学理学院和植物保护学院联合在国际知名期刊《Journal of Agricultural and Food Chemistry》上发表了题为″Discovery of WML-01, a spirocyclic butenolide derivative featuring a rhodanine motif, exhibiting high fungicidal activity against Fusarium species″研究论文。报道了一种含有罗丹宁结构片段的螺环丁烯内酯衍生物WML-01,对镰刀菌属真菌表现出优异的生物活性,其作为一种具有新结构和新靶标的高效化合物,在控制小麦赤霉病流行以及降低DON毒素污染方面具有广阔的市场开发和应用前景。


QQ20251022-101948.png


联合国将2020年定为国际植物健康年,以应对全球农业面临的重大挑战。据世界粮农组织估算,全球每年因植物病害导致的经济损失达2000多亿美元,严重威胁了全球的粮食安全和食品安全。虽然杀菌剂在有效防治农作物病害、减少产量损失、保障农产品质量安全方面发挥了不可替代的作用,但由于长期多频次施用,田间面临着重要病原菌抗药性产生和发展的风险,给作物优质增产带来了巨大的挑战。因此,开发化学结构新颖、作用靶标独特、与常用杀菌剂无交互抗药性的新型绿色杀菌剂已成为新农药创制的前沿热点领域。


前人研究报道,含有螺环丁烯内酯结构的天然产物以及含有罗丹宁骨架的化合物具有多种生物活性,表现出较好的抗菌、抗病毒、杀虫、抗炎或抗肿瘤等作用。本研究将罗丹宁优势骨架引入到天然产物螺环丁烯内酯类化合物库中,设计了系列含有罗丹宁结构片段的螺环丁烯内酯衍生物(图1),根据构效关系进行了多层级优化,最终发现化合物WML-01对镰刀菌属真菌具有突出的抑菌活性。


QQ20251022-102011.png

图1 目标化合物的设计策略


在小麦生产中,控制小麦赤霉病的流行及其产生的脱氧雪腐镰刀菌烯醇毒素(DON)对粮食的污染仍是一项重大挑战。目前生产中使用的一些杀菌剂,如多菌灵、嘧菌酯等,在控制小麦赤霉病时并不能有效降低DON毒素的产生。因此,开发具有独特作用机制的新型高效杀菌剂,对于防治小麦赤霉病流行和DON毒素污染至关重要。本研究创制的WML-01对供试的13种镰刀菌、核盘菌、炭疽菌和稻瘟菌等均表现出明显的抑菌作用。其中,对引起小麦赤霉病的禾谷镰刀菌、黄色镰刀菌和亚洲镰刀菌的EC50分别为0.079 μg/mL、0.098 μg/mL和0.088 μg/mL;对引起小麦茎基腐病的假禾谷镰刀菌的EC50为0.046 μg/mL;对2株引起水稻恶苗病的藤仓镰刀菌的EC50分别为0.32 μg/mL和0.72 μg/mL。进一步研究发现,对氰烯菌酯产生高水平抗性的亚洲镰刀菌仍对WML-01敏感(图2),WHL-01与生产中防治镰刀菌病害的常用杀菌剂均无交互抗性。形态毒理学和转录组学研究结果表明,WML-01能够破坏禾谷镰刀菌的细胞膜,导致脂滴沉积,并对病原菌的膜相关途径及核糖体生物合成途径具有显著影响。


QQ20251022-102011.png

图2 WML-01对抗氰烯菌酯的亚洲镰刀菌的抑制作用


研究发现WML-01能够明显降低镰刀菌DON毒素的产生(图3):经WML-01(0.5 μg/mL)处理后,禾谷镰刀菌产生的DON量为3.78 μg/kg干菌丝体,显著低于空白对照组(10.28 μg/kg干菌丝体),且与相同浓度的氰烯菌酯处理组(3.60 μg/kg干菌丝体)相当。


QQ20251022-102037.png

图3 WML-01对禾谷镰刀菌DON产生的影响


田间药效试验结果表明,施药浓度为150-200 g a.i./ha时,WML-01对小麦赤霉病的防治效果与等剂量的氰烯菌酯防效相当。WML-01作为防治小麦赤霉病和DON污染的潜在新型候选药剂,具有广阔的市场开发应用前景。目前WML-01已经申请了中国发明专利和国际发明专利,申报了农药中文通用名称。本研究也为我国绿色农药的源头创新提供了新的活性骨架,具有深远的意义。


QQ20251022-102052.png

图4 WML-01防治小麦赤霉病的田间试验效果


原文链接: 

https://doi.org/10.1021/acs.jafc.5c02715


来源: 公众号:刘西莉课题组


举报
收藏 0
打赏 0
评论 0
喹诺酮类杀菌剂——噁喹酸/喹菌酮
噁喹酸(oxolinic acid)是1968年由住友化学开发的喹诺酮类杀菌剂,也是以4-喹诺酮(4-Quinolone)为先导化合物开发的医药、农业及渔业用杀菌剂。作为第一代的喹诺酮类杀菌剂,噁喹酸目前在国内仅被用作渔业用杀菌剂,并未有农药方面的登记。但在农业应用方面,噁喹酸对多种植物细菌性病害都有较好的防治效果,如水稻细菌性叶

2026-08-1715

种菌唑沉寂多年″站上牌桌″!正引爆种子处理细分赛道
2026年8月10日,UPL全资子公司燕化永乐推出种衣剂战略大品燕化金盾®(31.8%种菌唑·甲霜灵·噻虫胺),锚定花生、葵花、小麦、水稻、大豆等粮油作物,定位″杀虫+杀菌+促生″一体化。这是继2024年6月推出苗派®(种菌唑·咯菌腈·噻虫胺)后,UPL两年内在中国落下的第二枚种菌唑棋子。而就在2026年4月,另一家全球农化巨头

2026-08-1435

新型杀线虫剂三氟咪啶酰胺的合成工艺优化:″准一锅煮″策略破解中间体分离瓶颈
三氟咪啶酰胺(fluazinodilazine)是杜邦公司在2015年推出的新型磺酰胺类非熏蒸性杀线虫剂,以高效、高选择性的特性著称,广泛适用于果蔬、番茄、果用蔬菜等多种作物的线虫防治,能够有效地控制根结线虫、短体线虫、胞囊线虫等植食性线虫,这些特性使其成为具有广阔发展前景的杀线虫剂。合成路线背景综合国内外文献报道,三

2026-08-1426

抗性的″四道防线″:二化螟对氯虫苯甲酰胺抗性的演化″路线图″
近期,江西省农业科学院植物保护研究所水稻害虫综合治理研究团队在国际期刊《Next Research》(Elsevier出版)上发表了题为《The Rise of Resistance: Molecular Mechanisms and Management Strategies forChilo suppressalisResistance to Chlorantraniliprole》(抗性的崛起:二化螟对氯虫苯甲酰胺抗性的分子机制与管理策

2026-08-1235

苯并噻二唑类植物激活剂—活化酯
活化酯(acibenzolar-S-methyl)是1987年由汽巴-嘉基公司开发的苯并噻二唑类植物激活剂。作为植物激活剂,活化酯本身没有杀菌活性和治疗效果,但它被植株吸收以后激活了植物的抗性机制,激活了植物自身的防卫抗性反应。从而使植物对多种真菌、细菌、线虫和病毒产生广谱的自我保护作用,并产生持久的抗性。自活化酯上市以来

2026-08-1136

距撤销不足5个月:氟吡菌酰胺炭疽病登记2026年12月起废止
2026年7月29日,农业农村部农药管理司发布《农药登记信息2026年第12期》,明确全国农药登记评审委员会决定:不再批准氟吡菌酰胺用于炭疽病的登记;自2026年12月1日起,撤销氟吡菌酰胺已登记产品在炭疽病上的登记使用范围。仅有炭疽病登记使用范围的氟吡菌酰胺农药登记证有效期截至2028年12月31日,相关企业应在登记证有效期

2026-07-3188

新一批农药正式登记速递丨645个产品,涉及224种成分,含环丙氟虫胺、苯嘧草唑及硫虫酰胺等新型创制农药
2026年7月14-15日,中国农业农村部农药检定所(ICAMA)正式批准新一批农药登记,合计645个产品。新增登记产品的农药类别分布见下图:一、原药/母药产品本批共计31项农药原药及3项母药产品被正式批准登记。涉及的杀虫、杀螨、杀菌、除草和植物生长调节的相关原药/母产品情况如下:除草剂(13个,含1个母药、4个仅限出口):

2026-07-3191

APVMA新规落地一个月后,先正达宣布停止在澳新销售百草枯
全球农化巨头先正达近日宣布,将停止在澳大利亚和新西兰供应百草枯除草剂产品。此前一个月,澳大利亚农药和兽药管理局(APVMA)刚刚对该产品的使用实施了新的限制措施。先正达澳新公司董事总经理表示,监管限制加上日趋复杂且成本不断攀升的供应链,已使百草枯除草剂产品在商业上不再具备可行性。公司将大量资源投入到无利

2026-07-2966

180万→373万吨!全球农药用量翻倍背后的强度分化与典型国家用药差异
摘自:《植物保护》题目:全球不同国家的种植业农药用量、使用强度与粮食产量相关性分析作者:陈淑宁1任宗杰1,2闫晓静1张帅2袁会珠1*(1.中国农业科学院植物保护研究所植物病虫害综合治理全国重点实验室 2.全国农业技术推广服务中心)中国是农作物病虫害发生频次高、分布范围广、危害损失重的农业大国,每年因病虫害导致的

2026-07-25114

新型嘧啶胺类杀菌剂—嘧唑醚菌胺
嘧唑醚菌胺(rimaminoprole)是清原农冠2025年研发的新型嘧啶胺类杀菌剂,其结构与2016年沈化报道的喹菌胺结构类似,不同点仅为嘧啶环上的取代基的区别(喹菌胺是苯环和嘧啶环稠合的喹唑啉环、嘧唑醚菌胺是二氟甲基和cl对嘧啶胺的修饰),嘧唑醚菌胺在嘧啶胺主核结构的基础上引入了Cl和二氟甲基,增强了分子极性,赋予了嘧

2026-07-23101