硝基咪唑类(硝基咪唑类作用机制)

中国植物病窘化学防治研究(第三卷)苯并咪唑类杀菌剂的研究进展(南京农业大学农药科学系，南京210095)苯并咪唑类杀菌剂是20世纪60年代末、70年代韧开发的一类舍有苯并咪唑分子结构的高效、广谱内吸性杀菌剂，这类药剂的成功开发和推广应用，被认为是20世纪植物病害化学防治中最重要的事件，标志着植物病害化学防治从此进人一个新的历史阶段。对于囊菌亚门的某些病原菌和半知菌亚门及担子菌亚门真菌中的大多效病原真菌有效。对半知菌中的Alternar／a、HdmInthosporlum、Verticilgium无效，对鞭毛菌亚门真菌和细菌引起的病害也没原苗程容易对药剂产生抗药性．而且在高药剂压力下，痛原菌抗药性群体很容易发生流行，最终导致防治失败．．但有些地区从开始就使用与苯并咪唑类作用机制不同的杀菌荆混用，所以推迟田间抗药性的出现或根本不出现抗药性。尽管目前苯并眯唑类杀菌剂的抗药性问题日趋严重，但这类保护性杀菌剂仍被垒世界广泛使用，以防治多种植物病害．药剂种类1．1多菌夏(carbendazim)化学名称t苯并咪唑一2一基氨基甲酸酸1973年开发。能防治立桔丝核菌引起的棉花苗期立枯病，黑根霉引起的棉花烂铃病。

花生黑斑病。小麦赤霉病、白粉病、网腥黑粉病，小麦散黑粉病、燕麦散黑粉病，小麦颖桔病，谷类胫腐病，苹果、梨、葡萄、桃的自粉病，烟草炭疽病，番茄褐斑病、灰霉病，葡萄灰霉病，甘蔗凤梨病，甜菜褐斑病，花生叶斑病，水稻稻瘟病、纹枯病、胡麻斑病，蔬菜叶斑病、豆类锈病、赤斑瘸、褐腐病等．目前的产品除各种单荆外，还有多种复配剂见表1。1．2苯菌夏(benomyl)化学名称tl一正丁氮基甲酰一2-苯并眯唑氨基甲酸酯1968年开发。对谷类作物、葡萄、仁果及核果类、水稻及蔬菜上的子囊菌亚门、半知菌亚门及某些担子苗亚门的真菌引起的病害有防效。防治梨、葡萄、苹果的白粉病，梨黑星病，桃灰星病，葡萄褐斑病，苹果黑星病，小麦赤霉病，油菜菌核病，稻瘟病，棉花立枯病．还可用于防治螨类，主要用作杀卵荆。用于收获前及收获后喷雾及浸渍，可防止水果及蔬菜的腐烂。在水中和植物及菌体内转化为多菌灵的形式起作用，在水中转化速度快。其防病效果好于多苗灵，因为苯菌灵分解除产生多菌灵外，还生成干扰呼吸作用的异氰酸丁酯这个活性物质。李红矗辱苯并睬唑类杀菌剂的研究进展251．3噻茵灵(thiabendazole)化学名称：2一(1，3一噻唑一4一基)苯并咪唑或2-(噻唑-4-基)苯并眯哇．注-WP表示可湿性粉荆．1964年开发。

最早作为动物杀蠕虫剂开发，后应用于植物病害防治。在植物体内和土壤中降解快。对多种作物的真菌病害，如水稻、小麦、大豆、甘蓝，马铃薯、西红柿、烟草、葡萄、香蕉、仁果类、蘑菇、观赏植物、草坪上的曲霉属、葡萄孢属、长喙壳属、尾孢属、刺盘孢属、问座中国植物病害化学防治研究(第三卷)孢属等真菌病害有效。噻菌灵作为商品化的杀蠕虫荆，能减少线虫向根部移动，消除传播烟草斑驳病毒的剑线虫，减少引起水稻白尖病的拟滑刃属线虫的种群数量。还可防治水果及蔬菜的贮藏病害。1．4麦穗宁(fuberidazole)化学名称：2一(2一呋哺基)一苯并咪唑1968年开发。欧洲主要用于防治麦类作物病害，特别是用作抑制镶孢菌属病害的种子处理剂。1．5甲基托布津(thiophanate—methyl)化学名称：4，4-(邻苯基)=(3硫代脲基甲酸二甲酯)1970年开发。虽化学结构不舍苯并眯唑环，但能在植物体内和真菌体内转化成多菌灵起作用。园此，与多菌灵具有相同的抗菌谱和交互抗菌性。对多种病原真菌如苹果和梨上的黑星菌属；香蕉上的球腔菌属}苹果、谷类、葫芦、梨及葡萄的白粉病；禾谷类作物上的丝核菌属和镶孢属；以及各种作物上的葡萄孢属、尾孢属及核盘菌属真菌均有防治作用。

．一NH—c捣麦穗宁NHCSNHCOOCH3NHCSNHCCX)甲基托布津圈1苯井睬唑类杀菌剂化学结构式2作用机理有关苯并咪唑类杀菌剂作用机理的研究最初始于Hastle(1970)发现苯菌灵处理的A}加瑁讲w一讨“—s二倍体核不稳定，当时把研究重点放在DNA和RNA的合成上。后来发DNA合成受抑制只是一个副效应，主要结果是核酸分裂受阻(Clemons和Sisler1971；Da．rides1973}Hammerschhg和SMer1973)。Howard和Aist1977年利用光电显微镜观灵处理的n„而—zj删菌丝顶尖细胞，发现微管的消失引起线粒体紊乱，菌丝停止生长，有丝分裂在生长中期停止。暴露于多苗灵10rain后，细胞质内的微管几乎全部消失，由李红霞等苯井睬瞳类蒜苗剂的研究进屉于徽臂是不停进行装配和装卸的动态结构．进而多菌灵显然影响了其装配，引起了檄管的逐步消失．Kunkel＆Hadrich(1977)和Kunkel(1980)研究了A．n／du／ans经多菌灵处理后引起有丝分裂受阻的超微结构，发现在多苗灵存在的条件下不形成纺锤丝，尽管当时纺锤丝顶端细胞已复制。荦并咪唑类杀菌剂的这种抑制核酸分裂的特性与植物次生代谢产物秋水仙素相似。

秋水仙寨通过干扰纺锤丝的形成抑制动物和植物细胞的有丝分裂和减数分裂(Dustin1984)．秋水仙幕与微管的主要组成微管蛋白结合而阻止徽管装配。微管蛋白是一个杂二聚体，由}和}傲管蛋白组成，=者的分子量为50，000道尔顿(Chveland和Sullivanl985)。最蛋白结合的能力与其对病原真菌的括性有关(Davidse和Fhch1977)。秋水仙素和nocoda-role(结构上接近多菌灵)竞争性抑制与微管蛋白的结合，高度抑制A．n／du／a一菌丝生长，而且能有效地抑制哺乳动物细胞的有丝分裂。所有这些实验都说明苯并咪唑类杀菌剂的作用机理是干扰微管装配。Shek—Neissl978年采用双向电泳法并与已纯化的猪大脑徽管蛋白比较，发现A．H越出中抗性的产生肯定与}微管蛋自在电泳中的迁移能力有关。而与}微管蛋白无关。Orbach1986年从Neurosporat，-assa的室内诱导抗性突变体中克隆到}微管蛋白基因(tub2)，Mayl987年克隆A．a／du／ans的benA基因。Fujimural992年证实}微管蛋白是苯并眯唑类杀菌剂作用靶标。因此，所有苯并咪唑类杀菌刺的主要作用方式是特异性地与病原真菌的芦微管蛋白结合，进而干扰徽管装配。

分析大量微管蛋白基因序列表明微管蛋白间存在不同程度同源性．Bums和Surridge1993年研究认为动物、植物、真菌的同源性高迭78％，有相似的二级和三级结构，虽然保守性并不限定在特异区域，但高度保守区域可能在GTP结合区。真菌中各}徽管蛋白的同源性更高。有的种问氨基酸同源性达95％以上．大多数植物病原真菌中仅有一个争微管蛋白基因，但A．n￡巩妇nf中有2个p微管蛋白基因benA和tubC，这2个基因仅有78个氨基不同．内元数目也不相同(May1987)．Colletotriehumgraminicola的z个争傲管蛋白基因是tubl和tub2(Panaccione等1990)． 3对植物的作用 苯并眯唑类杀菌剂对寄主植物的作用不同于20世纪60年代以前的传统杀菌剂，它们 是有效的保护性杀菌剂，能进人寄主植物体内以抑制侵染后的病原物，或转移到质外体对植 株未处理的部分产生防御和治疗作用。该药剂紧紧结合于植物表面，降解速度慢，其残留物 活性高，沉积植物表面可用于再分配。不同化台物渗人植物体的速度不同，与药剂结构、植物 种类、作用部位和植物成熟度有关。Upham和Delp 1973年发现苯菌灵在草本植物上的活 高于多菌灵}苯苗灵渗人苹果角质层的速度快于噻菌灵(Sold和Edgington1973)。

在植物的叶背施药后能充分渗透，而植物的环流运动阻止了病原物进人未经药剂处理 的叶面。苯并咪唑类杀菌剂能在药剂处理的叶片之外的部位运动，但因药剂量太少而不能用 于实际的病害防治，叶片是以蒸腾水的形式运动。而多菌灵在叶缘和叶尖积累。比叶面处理 有效的方法是通过根部吸收使药剂完全分布于植物的各个部位，那么低蒸腾作用的部位，如 果实通过内吸作用而积累较步的药剂． 这些对大多数病原真菌具有很高毒性作用的化学物质，即使系统地进人寄主植物也是 28 中国植物病富化学防治研究 (第三卷) 安全的。采用适当剂量防治植物病害时不会造成植物的不良反应，但如果使用大荆量处理种 子和土壤会延迟种子发芽、引起植物发育迟缓和呈现缺绿症状。苯并眯唑类杀菌剂由于具有 类似细胞分裂素的特性。能促使植物保持叶绿素、引起寄主抗衰老、增加禾谷类分蘖、提高作 物产量、诱发出现病毒的隐症现象及减少臭氧伤害。 4病原真菌抗药性 苯并眯唑类杀菌剂的抗性问题出现于20世纪70年代，曲于该药荆被作为控制许多为 害性病原菌最有效的方式，致使广泛、单独、过量地使用，又因为苯并眯唑类是专一位点抑制 剂，同时许多真菌的野生种群中存在抗性菌株，因此多数抗性真菌的种群适应而存活下来， 几个生长季节后抗性菌株在田问占主导地位，苯并眯唑失去其防治作用。

但有些地区的抗药 性水平发展很慢，一旦停止使用，选择压力降低后，抗药性菌株能迅速转变为敏感菌株。由于 苯菌灵对甜菜、花生和芹菜上由尾孢属(Cercospora)引起的叶斑病}苹果和和梨黑星病(Ven- tur函)及葡萄灰霉病(Botrytis)的防效好，因此使用范围广且使用频率高，致使2～4个生长 节内就出现了抗性。有关苯并眯唑类杀菌剂抗药性问题的首次报道是纽约温室中瓜类白粉病在使用苯菌灵 防治后1年就出现了抗药性(Schroeder和Prowidenti 1969)f使用2年后，荷兰温室内仙客 灰霉病菌产生了抗药性(Bollen和scholten1971)，随后美国花生斑点病菌(Littreu 1974) 和希腊 甜菜褐斑病菌(Georgopoulos和Davosl973)产生抗药性。截止目前为止，世界上几乎 所有使 用苯并咪唑类杀菌剂的国家和地区都有有关重要病害的病原菌产生抗药性的报道。 4．1抗性机制 有关苯并咪唑类杀菌剂抗性机制与其作用方式的研究同步，A．衙矗妇m抗 性突变体的 基因特性对阐明苯并咪唑杀菌剂抗性分子机制起着至关重要的作用。A．nk／u／ans的抗药 涉及3个位点；benA，benB和bent(VanTuyl 1977)，带有behAl5和tbenAl6突变的等