HPPD抑制剂类除草剂及其国内应用市场与创制

综述了HPPD抑制剂类除草剂的发展历程及特点,对国内HPPD抑制剂类除草剂应用市场进行了分析,基于中国市场的HPPD抑制剂类除草剂自主创制及其应用,为HPPD抑制剂类除草剂研究开发及其应用提供参考。

HPPD抑制剂类除草剂及其市场开发进展

HPPD抑制剂类除草剂是近年除草剂研究开发的热点之一。介绍了10多个此类除草剂及其市场与应用开发进展。

新颖HPPD抑制剂类除草剂Bicyclopyrone

Bicyclopyrone是由先正达公司开发的新颖三酮类除草剂，主要用于玉米田防除阔叶杂草，对三裂叶豚草和苍耳等大型种子阔叶杂草的防效较高。

HPPD抑制剂类除草剂的产品研发及市场概况

近年来,HPPD抑制剂类除草剂市场增长较快,且不断有新产品上市。概述了该类产品的作用机制,介绍了主要上市产品及研发产品,分析了最新竞争产品,并预测了其市场前景。

高效液相色谱-串联质谱法同时测定谷物中10种HPPD抑制剂类除草剂及其代谢物

[目的]建立高效液相色谱-串联质谱法同时测定谷物(小麦、玉米、糙米)中10种HPPD抑制剂类除草剂及其代谢物的方法。[方法]样品经体积分数为3%甲酸水溶液浸润,乙腈提取,乙二胺-N-丙基硅烷和十八烷基硅烷键合硅胶净化,高效液相色谱-串联质谱测定。[结果]10种HPPD抑制剂类除草剂及其代谢物在1.5~100μg/L质量浓度范围内呈现良好的线性关系,定量限为0.01 mg/kg,3个添加水平(0.01、0.03、0.1 mg/kg)下,在3种谷物基质中平均回收率为74.3%~112.7%,相对标准偏差小于8.7%。[结论]该方法简便高效、准确度高、精密度好,适用于谷物中10种HPPD抑制剂类除草剂及其代谢物的测定。

水稻乙酰乳酸合酶Ala179Val突变赋予ALS抑制剂类除草剂广谱抗性

为了鉴定新型水稻突变体ALS179对乙酰乳酸合酶(ALS,acetolactate synthase)抑制剂类除草剂的抗性,本研究以野生型水稻华航31(HH31)、耐咪唑啉酮除草剂水稻ALS627突变体和甲基磺酸乙酯(EMS,ethyl methyl sulfone)诱变的新型水稻突变体ALS179为试验材料,通过不同浓度下的4类乙酰乳酸合酶抑制剂类除草剂包衣浸种和苗期喷施处理,进一步测定表型及相关酶活性指标来探究突变体ALS179的抗性。结果表明,经过除草剂包衣浸种以及苗期喷施处理后,突变体ALS179对苯磺隆、咪唑乙烟酸、双草醚及啶磺草胺具有不同程度的抗性,且乙酰乳酸合酶、过氧化物酶、过氧化氢酶和超氧化物歧化酶的活性随除草剂浓度的升高呈下降趋势。除了20×,30×的咪唑乙烟酸处理条件下过氧化氢酶和过氧化物酶的酶活性低于野生型HH31外,其他处理条件下ALS179的乙酰乳酸合酶、超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和过氧化物酶的酶活性均高于野生型HH31。因此,本研究发现Ala179Val突变赋予了对ALS抑制剂类除草剂的广谱抗性,为后续ALS类除草剂广谱抗性水稻品系的培育提供遗传种质资源。

作物抗ACCase抑制剂类除草剂研究进展

杂草是影响作物产量与品质的重要不利因素之一,防除杂草是农作物田间管理必不可少的环节。乙酰辅酶A羧化酶(acetyl-coA carboxylase,ACCase)是乙酰辅酶A合成脂肪酸的限速酶,ACCase抑制剂类除草剂抑制ACCase活性,造成脂肪酸合成受阻,从而灭杀杂草。随着除草剂在农业生产上的广泛应用,抗性杂草的问题日益严重,对农作物产量和品质的影响尤为明显,创制和选育抗除草剂的优异新种质及新品种是预防田间杂草的有效策略,并对单双子叶作物复合种植具有重要意义。通过自然突变、化学诱变、转基因和基因编辑技术已在多种作物和杂草中发掘了有效变异位点,并进行了育种应用。本文针对抗ACCase抑制剂类作物种质的开发和利用,详述了ACCase的性质和作用机制、ACCase抑制剂类除草剂的分类和抗性分子机制,以及目前已发现的有效变异位点等,进而提出创制高抗ACCase抑制剂类除草剂优异新种质的高效育种策略。

EMS诱变的水稻不同位点突变体对ALS抑制剂类除草剂抗性差异

稻田杂草严重威胁水稻生长,培育抗除草剂水稻新品种,是高效解决稻田杂草危害的重要途径之一。本研究利用甲基磺酸乙酯(EMS)对华占水稻进行化学诱变,创建突变体,利用乙酰乳酸合成酶(ALS)抑制剂类除草剂甲咪唑烟酸(20 g/hm 2,有效成分)对突变体进行筛选,获得抗甲咪唑烟酸突变体材料,并对上述突变体的OsALS基因序列进行分析,明确其突变类型。最后对不同突变类型对甲氧咪草烟和甲基二磺隆的交互抗性进行分析。结果表明,华占水稻经EMS诱变和甲咪唑烟酸筛选后共获得11株抗甲咪唑烟酸突变体材料,其突变类型为Pro171Leu、Ser627Cys、Ser627Asn和Gly628Glu 4种。其中,Ser627Cys为首次发现的突变类型。4种突变类型对甲咪唑烟酸的抗性水平存在一定的差异,Ser627Asn、Ser627Cys、Pro171Leu、Gly628Glu突变类型的抗性指数分别为8.71、5.16、3.28和3.69。4种突变类型对甲氧咪草烟和甲基二磺隆的抗性亦存在显著差异。其中,Ser627Asn突变类型对甲氧咪草烟的抗性最高,抗性指数为20.57,Gly628Glu对甲基二磺隆抗性最高,抗性指数为5.11。综上,本研究通过EMS诱变获得了4种抗ALS抑制剂类除草剂的华占水稻突变类型,并鉴定了其对甲咪唑烟酸的抗性差异及对甲氧咪草烟和甲基二磺隆的交互抗性,为进一步的抗除草剂水稻品种培育和除草剂轮换使用提供依据。

原卟啉原氧化酶抑制剂类除草剂研究进展

概述了原卟啉原氧化酶抑制剂类除草剂作用机理、结构 -活性关系研究进展以及新品种开发情况。

超声辅助提取-液相色谱-串联质谱法同时测定油料作物中6种新型乙酰乳酸合成酶抑制剂类除草剂残留

将超声辅助提取与液相色谱-质谱联用技术相结合,建立了油料作物中6种新型乙酰乳酸合成酶(ALS)抑制剂类除草剂(甲基二磺隆、氯吡嘧磺、双草醚、嘧草醚、嘧苯胺磺隆和乙氧嘧磺隆)的痕量多残留检测技术。比较了超声辅助提取和QuEChERS提取2种方法对6种除草剂的提取回收率,并根据净化效果和吸附作用对十八烷基键合硅胶吸附剂(C18)、乙二胺-N-丙基硅烷(PSA)、石墨化炭黑(GCB)、弗罗里硅土(Florisil)和增强型基质去除吸附剂(EMR) 5种吸附材料进行优化。结果表明,超声辅助提取可使6种化合物的提取回收率在90. 0%以上,EMR对6种化合物的吸附作用较小,且可有效去除油脂干扰,减小基质效应。6种除草剂在0. 05～500. 0μg/L范围内具有良好的线性,相关系数均大于0. 998 4。该方法检出限和定量限分别为0. 08～0. 8μg/kg和0. 25～2. 5μg/kg。6种化合物在油菜籽、大豆、花生米和葵花籽4种基质中3个加标水平下的加标回收率为70. 7%～103. 8%,相对标准偏差为0. 8%～9. 2%,可应用于油料作物中6种ALS抑制剂类除草剂的同时测定。

八氢番茄红素脱氢酶抑制剂类除草剂的研究进展

植物类胡萝卜素在光合作用、激素合成和维生素合成方面有着重要作用。八氢番茄红素脱氢酶(Phytoene desaturase,PDS)是类胡萝卜素生物合成途径的重要限速酶,仅在植物中存在。PDS失活能阻断类胡萝卜素生物合成,使得叶片白化,最终导致植物死亡。以PDS为靶标,研究开发了多种高效除草剂。这类除草剂属于非竞争性抑制PDS,并且对动物是安全的。一些植物因为PDS基因突变而产生了对PDS抑制剂类除草剂的抗性,就PDS的生物学功能、PDS抑制剂类除草剂和相关抗性植物研究进展进行总结。

ALS以及ALS抑制剂类除草剂的研究进展

使用除草剂是根除作物田里杂草的有效方法,其中以乙酰乳酸合成酶(acetolactate synthetase, ALS)为靶标的除草剂在杂草防治方面有很好的应用价值。本文对乙酰乳酸合成酶的结构、ALS抑制剂类除草剂种类、抗除草剂植物抗性机理、抗ALS抑制剂类除草剂作物的研究进展进行了综合概括。

两类HPPD酶抑制剂的比较分子场分析研究

用比较分子场分析法 (CoMFA)研究了环己二酮类及 3 烷基酸 2 环己烯酯类化合物的结构与活性的关系 .本研究从蛋白酶与底物动力学模拟的复合物结构出发构建两类抑制剂化合物分子的构象 ,并进行了全空间搜索 ,CoMFA分析得到了较好的模型 (交叉验证回归系数q2 =0 .779,模型的线性回归系数r2 =0 .989) .该方程不仅可以帮助推测抑制剂与受体的结合方式 ,还可定量地预测结构相近的类似物活性 ,为设计合成新的HPPD酶抑制剂提供了理论依据 .

美国通过孟山都首个HPPD类除草剂HarnessMAX

孟山都近日宣布,美国环保署（EPA）已经通过了公司旗下首个HPPD抑制类除草剂HarnessMAX.HarnessMAX除草剂是乙草胺、硝磺草酮与安全剂的预混产品,可用于玉米苗前芽后杂草处理.

绿色除草剂苯唑氟草酮的创制及应用

苯唑氟草酮是一种高效、低毒绿色除草剂。介绍了苯唑氟草酮的理化性质、作用机理、创制路线、毒性、环境影响、药效研究结果和推广应用情况。研究表明:苯唑氟草酮为低毒农药且对环境安全,高效、杀草谱广、无致突变性、无致癌作用。在玉米、青玉米和秸秆中残留量均低于残留检测限,在土壤中易降解、水中易光解,对作物安全无药害,在田间药效试验剂量范围内对天敌和有益生物安全,对后茬作物安全。在推荐剂量下,可有效防除玉米田绝大多数一年生杂草。该除草剂为HPPD抑制剂,与烟嘧磺隆等ALS抑制剂无交互抗性,对马唐、稗草、牛筋草等常见禾本科杂草以及藜、苘麻、反枝苋等一年生阔叶杂草具优异的防除效果。

两株抗乙酰羟酸合酶类除草剂克雷伯氏菌的分离及其AHAS基因ilvIH的克隆

乙酰羟酸合酶(AHAS)是磺酰脲类、咪唑啉酮类、三唑嘧啶类、磺酰胺类和嘧啶水杨酸类等乙酰羟酸合酶抑制剂类除草剂的作用靶标,获得能抗此类除草剂的AHAS突变基因资源具有非常重要的理论和应用价值.本文从长期使用磺酰脲类除草剂的农田土壤中分离到2株抗性细菌HR9和HR11,根据其表型特征、生理生化特性和16SrDNA序列系统发育分析,初步鉴定为克雷伯氏菌(Klebsiella sp.).菌株HR9和HR11对甲磺隆的最高耐受浓度分别达到9600μmol/L和8200μmol/L,且对各种乙酰羟酸合酶抑制剂类除草剂具有交叉抗性.利用PCR技术从HR9、HR11和实验室保存的一株除草剂敏感型克雷伯氏菌LB-2的总DNA中克隆到编码AHAS的基因ilvIH,其中ilvI编码大亚基即催化亚基,ilvH编码小亚基即调节亚基.比对结果表明,菌株HR11与菌株HR9的ilvI有6个位点的氨基酸存在差异,HR9、HR11与LB-2的ilvI各有20和16个位点的氨基酸存在差异.

新一代原卟啉原氧化酶抑制型除草剂的发现

原卟啉原氧化酶抑制性除草剂的研究开发已有30余年历史。在1970～1980年主要集中于二苯醚类、哮二唑酮类和酞酰亚胺类等化合物的研究，但当时对其作用机理了解甚少。此后，在二十世纪八十年代美国FMC公司进一步研究发现了几类新型原卟啉原氧化酶抑制剂，包括两种新型芳基三唑啉酮类除草剂磺酰三唑酮（sulfentrazone）和三唑酮草酯（carfentrazone-ethyl），

嘧啶(硫)醚类除草剂的非线性QSAR研究

在进行分子力学和量子化学计算的基础上 ,采用人工神经网络方法对 4 0种嘧啶 (硫 )醚类除草剂进行了非线性 QSAR研究 ,得出了影响它们除草活性的重要特征指标 ,结合量子化学研究结果 。

新型HPPD抑制剂的设计、合成及生物活性研究

对羟基苯基丙酮酸双加氧酶(HPPD)是一种重要的除草剂作用靶标,HPPD抑制型除草剂因其具有高效、低毒、环境友好以及抗性发展极为缓慢等特点成为了除草剂创制的热点。本研究在前期的工作基础上,总结生物活性评价和构效关系,借助计算机模拟技术,采用“me too-me better”研究方法,通过“活性结构剪切”的设计策略,设计并合成了一系列氮氧链取代的全新结构目标化合物,并取得了优异的除草活性和作物安全性,为新型HPPD抑制剂的研发提供了先导化合物。