链格孢菌（Alternaria alternata）是一种广泛分布、寄主范围极广的植物病原真菌，可侵染小麦、番茄、烟草等数百种植物，诱发叶斑病、黑斑病、赤星病等多种典型植物真菌性病害，严重威胁主栽作物的产量与品质，是制约全球规模化种植和优质稳产的核心病原真菌之一。当前生产中，菌核净等化学药剂仍是防治上述病害的主要手段，但单一药剂的连续和过量使用，导致病原菌对常用化学药剂的抗药性逐年增强，防治效果持续降低。此外，该类病害高发流行期多与作物成熟采收期重叠，期间施用化学农药易造成药物残留。因此，开发高效、低毒、低残留且环境友好的新型绿色农药，已成为植物病害绿色防控的迫切需求。
近期，中国农业科学院烟草研究所张成省研究员课题组完成的题为″2-辛基-3-异噻唑啉酮抗烟草赤星病菌的生物活性及作用机制″的研究在《中国农业科学》2026年第59卷13期正式发表。研究采用菌丝生长速率法测定8种共培养次级代谢物对烟草赤星病菌的抑菌活性，明确2-辛基-3-异噻唑啉酮的毒力并计算EC50；通过田间试验评价其对烟草赤星病的防治效果；利用转录组测序解析2-辛基-3-异噻唑啉酮处理后对烟草赤星病菌基因表达的影响；测定ATP含量与ATP酶活性揭示其对烟草赤星病菌能量代谢的作用；采用PI染色及活性氧检测分析其对烟草赤星病菌细胞膜的完整性与氧化应激的影响。
结果显示，10 µg·mL-1浓度下，2-辛基-3-异噻唑啉酮对烟草赤星病菌的抑制率为100%，显著优于阳性对照药物菌核净（抑制率为27.60%），田间试验中，100和200 µg·mL-1浓度下的防治效果分别为80.80%和84.33%，与阳性对照药物40%菌核净400倍液防治效果相当（80.15%），且对烟草本身无毒害作用。
转录组测序分析表明，2-辛基-3-异噻唑啉酮通过双重机制发挥其抑菌作用：一方面显著抑制糖酵解及三羧酸循环关键酶，阻断病原菌的能量代谢；另一方面，病原菌活性氧清除相关基因（AALT_g9032、AALT_g9033）表达量均显著下调，最终导致活性氧的大量积累，造成氧化损伤，破坏细胞膜完整性与生物功能。
进一步验证表明，2-辛基-3-异噻唑啉酮可显著降低烟草赤星病菌的ATP含量及ATP酶活性，干扰其能量代谢；PI染色结果显示，该化合物以浓度依赖性方式破坏病原菌细胞膜的完整性；DCFH-DA荧光染色表明，其可诱导菌丝内活性氧大量积累，引发氧化应激，加剧细胞损伤。上述结果与转录组分析所得结论一致。
综上，2-辛基-3-异噻唑啉酮作为一种具有广阔应用前景的绿色农药，通过能量阻断-氧化损伤协同作用来干扰烟草赤星病菌生命活动的正常进行。研究结果可为2-辛基-3-异噻唑啉酮作为新型抗菌剂防治烟草赤星病提供理论依据与应用支撑。
来源: 公众号：农业科学微平台
