琥珀酸脱氢酶抑制剂(SDHI)类杀菌剂研发进展及其重点产品评析

琥珀酸脱氢酶抑制剂(SDHI)类杀菌剂新产品的持续上市致其市场快速增长。介绍了SDHI类杀菌剂的作用机理、构效关系、专利及抗性情况,概述了SDHI类杀菌剂9个重点产品和6个潜力产品,并对SDHI类杀菌剂发展前景进行了展望。

基于转录组分析的禾谷镰孢菌对SDHIs杀菌剂的胁迫响应机制

在植物病害化学防治研究中,杀菌剂的作用机制和病原菌的抗药性机制是关注的重点,而病原菌如何响应并减轻化学药剂胁迫的机制往往被忽略。本研究利用转录组测序技术研究了禾谷镰孢菌(Fusarium graminearum)对琥珀酸脱氢酶抑制剂类(SDHIs)杀菌剂的胁迫响应机制。分析结果表明:与对照样品相比,氟唑菌酰羟胺和苯并烯氟菌唑处理后病原菌共同上调表达的差异基因有1180个,共同下调表达的差异基因有937个。已知SDHIs杀菌剂作用于病原菌线粒体电子传递链复合物II,本研究重点分析了与线粒体电子传递链相关基因的表达,发现F.graminearum通过上调表达琥珀酸脱氢酶、泛醇-细胞色素C还原酶、延胡索酰乙酰乙酸水解酶(FAH)、ABC、MFS转运蛋白等基因,下调表达SWI/SNF复合物等基因来响应SDHIs杀菌剂的胁迫。其中,FgFAH基因在SDHIs杀菌剂胁迫后被诱导表达,其敲除突变体对SDHIs杀菌剂的敏感性增强,表明该基因介导了F.graminearum对SDHIs杀菌剂胁迫的响应调控。研究结果将为研究病原菌对化学药剂胁迫的响应机制奠定基础,并为将来开发杀菌剂的协同增效药剂提供研究思路。

新型吡唑乙酰胺类琥珀酸脱氢酶抑制剂的设计、合成及抑菌活性

为开发出新型杀菌剂候选分子,通过柔性改造吡唑甲酰胺杀菌剂结构中的二元酰胺键得到了一系列潜在靶向真菌琥珀酸脱氢酶(SDH)的新型吡唑乙酰胺分子.借助菌丝生长速率法发现了其中具有广谱抑菌特性的二苯醚联吡唑乙酰胺分子(6l),其在药剂质量浓度为50μg/mL时对水稻纹枯病菌、小麦赤霉病菌和草莓灰霉病菌的抑制效果均优于对照药剂噁霉灵.化合物6l对水稻纹枯病菌的半最大效应浓度(EC_(50)值)为19.92μg/mL,抑菌活性明显优于对照药剂噁霉灵和氟吡菌酰胺(EC_(50)分别为76.74和40.36μg/mL).SDH酶活力测试结果表明,真菌体内的SDH是化合物6l抑制水稻纹枯病菌生长的潜在作用靶标.分子对接研究结果显示,化合物6l分子结构中的二苯醚单元能以多种方式与靶标口袋的关键残基结合,对分子发挥抑菌活性起到了关键作用.研究结果表明,二苯醚联吡唑乙酰胺分子对植物病原真菌具有较显著的抑制作用,在其结构基础上进行深度的优化和改造有望得到可有效防控植物病原真菌的新型杀菌剂候选分子.

气相色谱-串联质谱法测定土壤中5种琥珀酸脱氢酶抑制剂类杀菌剂的残留量

提出了加速溶剂萃取(ASE)联合Qu ECh ERS自动样品制备系统净化,以气相色谱-串联质谱法(GC-MS/MS)同时测定土壤中甲呋酰胺、吡噻菌胺、麦锈灵、灭锈胺、呋吡菌胺等5种琥珀酸脱氢酶抑制剂类杀菌剂残留量的方法。取风干并过筛后的土壤样品10.00 g,加入5 g硅藻土,研磨均匀后转移到萃取池中,以体积比1∶2的正己烷-乙酸乙酯混合溶液进行萃取,萃取液在旋转蒸发仪上浓缩至10 m L,全部转移至Qu ECh ERS自动样品制备系统的净化管中,振荡5 min,以转速8 000 r·min^(-1)离心5 min,将2 m L上清液于50℃水浴中氮气吹至近干,用正己烷定容至1 m L。在Rxi-5Sil MS色谱柱上按照柱升温程序分离,质谱分析采用多反应监测(MRM)模式,外标法定量。结果表明,5种琥珀酸脱氢酶抑制剂类杀菌剂的质量浓度在0.005~0.1 mg·L^(-1)内与对应的峰面积呈线性关系,检出限(3S/N)为0.000 7~0.001 1 mg·kg^(-1);按照标准加入法进行回收试验,回收率为89.6%~110%,测定值的相对标准偏差(n=6)均小于5.0%。方法用于分析5份不同作物的种植土壤样品,5种琥珀酸脱氢酶抑制剂类杀菌剂均未检出。

琥珀酸脱氢酶抑制剂类(SDHIs)杀菌剂及其抗性研究进展

琥珀酸脱氢酶抑制剂(SDHIs)是一类作用于病原菌琥珀酸脱氢酶而抑制其呼吸作用的杀菌剂,目前已成功开发的这类杀菌剂至少有15个品种,主要从杀菌作用机制、主要品种、作用特性、抗性发生情况、抗性机制及抗性治理措施等方面对这类杀菌剂进行介绍。

改良QuEChERS方法快速测定果蔬中8种新型琥珀酸脱氢酶抑制剂类杀菌剂

建立了一种同时测定果蔬中啶酰菌胺、吡噻菌胺、吡唑萘菌胺、氟唑菌酰胺、联苯吡菌胺、氟唑环菌胺、氟唑菌 苯胺和氟吡菌酰胺8种新型琥珀酸脱氢酶抑制剂类杀菌剂残留量的液相色谱-串联质谱方法.通过比较乙二胺-N- 丙基硅烷（PSA）和十八烷基键合硅胶吸附剂（ C18 ） 两种分散固相萃取剂不同添加剂量下的吸附作用和净化效果, 优化QuEChERS方法净化过程,以乙腈-0. 1% （ 体积分数）甲酸水溶液为流动相进行梯度洗脱,使 8 种目标化合物 在 Poroshell 120 EC-C18色谱柱上分离,经电喷雾正/负双离子扫描、多反应监测模式质谱检测,外标法定量.8 种 目标化合物在0. 5～500. 0 μg/L范围内线性关系良好,相关系数均大于0. 998,方法检出限为0. 2～1. 7 μg/kg,定量限为0.5～5.0 μg/kg.各种目标化合物在8 种基质中3 个添加水平（ 5 .0、 25 .0和 125.0 μg / k g ）下的回收率为 71.4%～121.3%,相对标准偏差（RSD,n=6）为 0.8%～17.2%.该方法操作简单、净化效果好,适用于果蔬中新型琥珀酸脱氢酶抑制剂类杀菌剂的快速检测.

两种新型琥珀酸脱氢酶抑制剂的抑菌活性比较

采用菌丝生长速率法、孢子萌发法和幼苗法比较了吡唑萘菌胺和氟吡菌酰胺对23种病原菌的毒力.结果表明,吡唑萘菌胺对黄瓜褐斑病菌、黄瓜炭疽病菌、辣椒炭疽病菌、番茄早疫病菌、苹果斑点病菌、辣椒疫霉病菌、马铃薯晚疫病菌、番茄灰霉病菌、番茄菌核病菌、水稻稻瘟病菌和苹果轮纹病菌菌丝生长均有较高的抑制活性,其EC50值为0.10～9.52μg/mL,EC9值为1.87～62.23μg/mL.吡唑萘菌胺对花生白绢病菌、苹果腐烂病菌、棉花黄萎病菌、棉花立枯病菌和镰刀菌属病原菌的抑制活性均高于氟吡菌酰胺,而氟吡菌酰胺却对黄瓜褐斑病菌、番茄早疫病菌、苹果斑点病菌、番茄灰霉病菌、番茄菌核病菌和苹果褐斑病菌具有较高的抑制活性,其EC√值为0.39～3.98μg/mL,与吡唑萘菌胺相当.吡唑萘菌胺对玉米丝黑穗、花生冠腐病菌和番茄灰霉病菌的孢子有较高的毒力,其EC50值分别为0.002 9、0.07和1.38μg/mL.氟吡菌酰胺仅对花生冠腐病菌、番茄灰霉病菌的孢子有较高的活性,且它与吡唑萘菌胺活性相当.吡唑萘菌胺和氟吡菌酰胺对黄瓜白粉病菌均有较高的毒力,EC50值分别为0.04、0.05μg/mL.因此,吡唑萘菌胺比氟吡菌酰胺更加广谱,且抑菌活性相当或更高.

琥珀酸脱氢酶抑制剂类杀菌剂水生生态毒理学研究进展

作为当前杀菌剂市场的主要种类之一,琥珀酸脱氢酶抑制剂类(SDHIs)杀菌剂的广泛应用导致其易进入水体环境,威胁水生生物的安全。大量研究表明,该类药剂中大部分品种对水生生物的急性毒性较高,部分甚至达到剧毒级,并且在较低浓度下即可对水生生物产生毒性效应,不同程度影响水生生物的生长、发育和繁殖,进而导致水生生态系统的失衡。文章综述了SDHIs杀菌剂对水体环境的污染状况及其对水生生物的毒性效应及作用机制的研究进展,展望了该类杀菌剂的水生生态毒理学研究重点和未来发展方向,旨在为减少SDHIs杀菌剂对水生生态系统的影响提供理论依据。

啶酰菌胺类似物的合成及抑菌活性

为了筛选具有更高杀菌活性的化合物,在啶酰菌胺结构的基础上,设计合成了2个系列共计21个新的2-氯烟酰胺类化合物(3a^3h,5a^5n),其结构均通过核磁共振氢谱、碳谱及高分辨质谱确认。离体杀菌活性测定结果表明,在50μg/m L下,多数目标化合物对供试7种病原菌表现出一定的抑制活性,其中化合物3h对西瓜炭疽病菌Colletotrichum orbiculare和番茄灰霉病菌Botrytis cinerea的抑制率分别为94.1%和95.6%。精密毒力测定表明,3h对棉花立枯丝核菌Rhizoctonia solani、西瓜炭疽病菌和番茄晚疫病菌Phytophthora infestans的EC50值分别为4.56、14.35和58.86μg/m L,总体活性与啶酰菌胺相当,具有进一步研究的价值。

甲氧基丙烯酸酯类和酰胺类杀菌剂品种市场和抗性发展情况

甲氧基丙烯酸酯类和琥珀酸脱氢酶(SDH)抑制剂型酰胺类杀菌剂均为广泛应用于多种植物病害防治的呼吸抑制剂类杀菌剂,概述了这两类杀菌剂的品种和市场,并对它们的抗性情况进行了较为详细的论述。

N-取代苯基-4-(1-甲基-1H-吡唑-5-基)噻吩-2-甲酰胺的合成、杀菌活性及分子对接

为了寻找结构新颖的琥珀酸脱氢酶(SDH)类衍生物,在前期发现吡唑联苯甲酰胺基础上,采用骨架跃迁的策略,设计并合成了18个N-取代苯基-4-(1-甲基-^(1)H-吡唑-5-基)噻吩-2-甲酰胺类衍生物(3a~3n,4a~4d),其中17个为新化合物。通过^(1)H NMR、^(13)C NMR和高分辨质谱(HRMS)确证了化合物的结构。离体杀菌活性测试结果表明:部分化合物对小麦赤霉病菌Fusarium graminearum、马铃薯早疫病菌Alternaria solani和草莓灰霉病菌Botrytis cinerea显示出较好的杀菌活性,其中化合物3k和4d对小麦赤霉病菌的EC_(50)值分别为18.5和14.3 mg/L,化合物4d对马铃薯早疫病菌的EC_(50)值为15.7 mg/L,活性略高于对照药剂噻呋酰胺(EC_(50)值27.8 mg/L),化合物3k和3m对草莓灰霉病菌的EC_(50)值分别为15.3和9.9 mg/L,与噻呋酰胺活性(EC_(50)值10.4 mg/L)相当。分子对接研究结果显示:具有较高活性的化合物N-(4-氟苯基乙基)-4-(1-甲基-^(1)H-吡唑-5-基)噻吩-2-甲酰胺(3m)与靶酶(SDH)的氨基酸残基之间存在较强的氢键作用。

新生大鼠缺氧缺血模型脑切片中线粒体衰竭的计算机图像分析

本文采用新生大鼠ＨＩＥ模型，探讨ＮＯ和ＮＯＳ抑制剂对脑组织中线粒体内的琥珀酸脱氢酶的影响。将新生大鼠分成Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ七组，用自行设计的计算机彩色图像处理系统对脑片坏死面积作定量分析。实验Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ组与Ｇ组相比均有显著性差异；Ａ组与Ｃ组、Ｅ组之间、Ｂ组与Ｄ组、Ｆ组之间相比有显著性差异；Ｃ组与Ｅ组之间、Ｄ组与Ｆ组之间无显著性差异；这说明Ｌ－ＮＮＡ（ＮＯＳ抑制剂）无论是预防还是治疗，对脑组织中线粒体内的琥珀酸脱氢酶有保护作用，而Ｌ－Ａｒｇ则无保护作用。

琥珀酸脱氢酶抑制剂类杀菌剂抗性研究进展

作用于琥珀酸脱氢酶复合体的新型杀菌剂-琥珀酸脱氢酶抑制剂(succinate dehydrogenase inhibitors,SDHIs)已逐步成为继Qo位点呼吸抑制剂类(QoIs)和麦角甾醇生物合成抑制剂类(EBIs)杀菌剂之后的世界第3大类杀菌剂。近年来,SDHIs杀菌剂的市场占有份额逐年增加,新品种不断涌现,在植物病害化学防治中发挥着重要作用。然而,由于该类杀菌剂作用位点单一,抗药性已成为制约该类杀菌剂创制发展与科学应用的重要科学问题。本综述归纳了琥珀酸脱氢酶抑制剂类杀菌剂的开发、品种、抗性发生发展、抗性分子机制与应用现状,并结合作者研究团队的最新研究成果对其靶标生物学及应用技术研究进行了总结,以期为更高活性的SDHIs杀菌剂创制和应用提供参考。

复合物Ⅱ抑制剂的作用机制和研究进展

复合物Ⅱ是线粒体电子传递链上重要功能复合物,已经成为农用杀菌剂方面的关键靶标。该类杀菌剂在植物病原真菌保护中发挥着重要的作用。本文在综述复合物Ⅱ结构和泛醌结合位点作用机制的基础上,总结了复合物Ⅱ抑制剂的类型和结构特征,介绍了最新的研究进展,旨在为开发新的复合物Ⅱ抑制剂提供思路。

琥珀酸脱氢酶抑制剂类杀菌剂的研发进展(Ⅱ)

琥珀酸脱氢酶抑制剂类(SDHI)杀菌剂历经3代,有18个品种上市或即将上市。尤其是第3代8个吡唑酰胺类杀菌剂的问世,有力地带动了SDHI类杀菌剂市场的迅速发展。介绍了SDHI类杀菌剂的作用机理、构效关系和专利概况,逐个陈述了它们的应用与市场,总结了该类产品的抗性情况及产生机理,并展望了SDHI类杀菌剂的发展前景。

琥珀酸脱氢酶抑制剂类杀菌剂的研发进展(Ⅰ)

琥珀酸脱氢酶抑制剂类(SDHI)杀菌剂历经3代,有18个品种上市或即将上市。尤其是第3代8个吡唑酰胺类杀菌剂的问世,有力地带动了SDHI类杀菌剂市场的迅速发展。介绍了SDHI类杀菌剂的作用机理、构效关系和专利概况,逐个陈述了它们的应用与市场,总结了该类产品的抗性情况及产生机理,并展望了SDHI类杀菌剂的发展前景。

浙江省果蔬灰葡萄孢对啶酰菌胺的抗性

以2004-2006年从浙江、江苏等地采集的灰葡萄孢对啶酰菌胺的敏感性基线[EC50=(1.07±0.11) mg/L]为依据,采用菌丝生长速率法连续监测了浙江省果蔬灰葡萄孢群体对啶酰菌胺的敏感性变化。结果表明:浙江省果蔬灰葡萄孢对啶酰菌胺的抗性发展迅速,2012-2013年和2017-2018年的平均EC50值分别为(5.23±7.79)和(24.30±49.33) mg/L。其中,2012-2013年的抗药性菌株频率为15.3%,且均为低水平抗性(LR)菌株;而2017-2018年的抗药性频率上升至53.2%,并出现了7.5%的中等水平抗性(MR)菌株和1.3%的高水平抗性(HR)菌株。啶酰菌胺抗性菌株的菌丝生长速率、产孢量、产菌核数和致病力与敏感菌株相比均无显著差异。抗药性分子机制研究表明:啶酰菌胺抗性菌株的琥珀酸脱氢酶B亚基(SDH B)均发生了点突变,共包括H272R、P225F和N230I 3种类型,其中H272R型突变占88.5%;其SDH A和SDH D均未发生点突变;而SDH C的突变(G85A+I93V+M158V+V168I)与对药剂敏感性之间无明显联系。

贵州省烟草赤星病菌对啶酰菌胺的敏感性基线

对2014—2015年采自贵州省田间未使用过琥珀酸脱氢酶抑制剂(SDHIs)的烟草赤星病病样进行了病原菌分离和鉴定,并采用菌丝生长速率法建立了烟草赤星病菌群体对啶酰菌胺的敏感性基线。结果表明:虽然烟草赤星病菌不同菌株在菌落、孢子形态和致病性上有较大差异,但均属于交链格孢Alternaria alternata。啶酰菌胺抑制赤星病菌群体(n=102)菌丝生长的EC_(50)值在0.186~5.818μg/mL之间,平均EC_(50)值为(2.157±1.112)μg/mL,不同敏感性菌株频率分布为连续的单峰曲线,该平均EC_(50)值可以作为烟草赤星病菌对啶酰菌胺的敏感性基线。进一步研究表明,贵州省烟草赤星病菌的Sdh B基因在第209位、277位和224位等密码子存在核苷酸多样性,但未发现这种多样性与烟草赤星病菌对啶酰菌胺的敏感性之间存在关联。

氯苯醚酰胺(Y13149)生物活性初步研究及水稻纹枯病菌对其敏感性基线的建立

氯苯醚酰胺[N-(2-(2,4-二氯苯氧基)苯基)-3-(二氟甲基)-1-甲基-1H-吡唑-4-酰胺,Y13149]是由华中师范大学基于药效团连接碎片虚拟筛选策略(PFVS)快速发现的新型琥珀酸脱氢酶抑制剂类(SDHIs)化合物。采用菌丝生长速率法,测定了该创制化合物的农药生物活性。结果表明:氯苯醚酰胺对真菌具有较广的抗菌谱,对供试10种植物病原真菌均具有较好的抑制活性,EC50值在0.008~15.25 mg/L之间,其对立枯丝核菌的抑制活性最强,但对辣椒疫霉和链状腐霉活性较弱。田间试验表明,氯苯醚酰胺对水稻纹枯病具有较好的防治效果,有效剂量75 g/hm2时的平均防效为79.6%,其防效总体略好于噻呋酰胺(75 g/hm2的平均防效为77.3%)。此外,氯苯醚酰胺对采自浙江和江苏两省的125株水稻纹枯病菌的EC50值分布在0.002~0.259 mg/L之间,且呈近似正态单峰曲线,平均EC50值为(0.021±0.008)mg/L,因此可将其作为水稻纹枯病菌对氯苯醚酰胺的敏感性基线,用于田间抗药性监测。

樱桃褐腐病菌对啶酰菌胺的敏感性及其对4种琥珀酸脱氢酶抑制剂的交互抗性

采用菌丝生长速率法测定了樱桃褐腐病菌Monilinia fructicola对啶酰菌胺的敏感性,同时研究了不同敏感性菌株的生物学性状,探究了琥珀酸脱氢酶B亚基的氨基酸突变与其对啶酰菌胺产生抗性的相关性,并分析了樱桃褐腐病菌对啶酰菌胺与其他3种琥珀酸脱氢酶抑制剂(SDHIs)氯苯醚酰胺、氟唑菌苯胺和氟吡菌酰胺之间的交互抗性。结果表明:啶酰菌胺对樱桃褐腐病菌具有较好的抑制活性和治疗作用,但樱桃褐腐病菌已对其产生了一定的抗性,且抗性菌株具有较高的适合度。褐腐病菌SDHB亚基上的氨基酸点突变与其对啶酰菌胺的抗性之间无明显联系。交互抗药性分析表明,啶酰菌胺与氯苯醚酰胺、氟唑菌苯胺和氟吡菌酰胺之间均存在交互抗性。为了延缓抗药性的发生和发展,在樱桃褐腐病防治过程中啶酰菌胺应与SDHIs之外的其他类型杀菌剂进行合理的混用或轮用。