野燕麦镰刀菌毒素的分离纯化和结构鉴定

环境和谐型绿色农药成为当代农药发展的必然趋势，从天然化合物中筛选农药活性物质或农药先导化合物是绿色农药研发的重要途径之一。利用微生物代谢产物特别是植物病原真菌毒素开发微生物除草剂具有靶标针对性强、开发成功率高、易于加工等特性已显示出良好的应用开发前景，现已成为微生物除草剂研究的热点之一。野燕麦镰刀菌是近来研究发现的对该杂草有很强致病性的一种重要杂草病原真菌。该项研究分析镰刀菌产生毒素条件的优化，毒素的粗提取、分离纯化，结构分析和稳定性研究。

随着公众健康和环保意识的提高以及现代有机农业的快速发展，环境和谐型绿色农药成为当代农药发展的必然趋势，从天然化合物中筛选农药活性物质或农药先导化合物是绿色农药研发的重要途径之一。利用微生物代谢产物特别是植物病原真菌毒素开发微生物除草剂具有靶标针对性强、开发成功率高、易于加工等特性已显示出良好的应用开发前景，现已成为微生物除草剂研究的热点之一。野燕麦镰刀菌是近来研究发现的对该杂草有很强致病性的一种重要杂草病原真菌。该项研究分析镰刀菌产生毒素条件的优化，毒素的粗提取、分离纯化，结构分析和稳定性研究。. 具体研究结果包括：. 1. 通过单因素试验和正交试验设计，对野燕麦镰刀菌GD-2产除草毒素的发酵工艺进行了优化。摸索出真菌野燕麦镰刀菌GD-2产生除草毒素的最佳发酵培养基和发酵条件，最佳条件为：日温25℃/夜温15℃，光/暗交替(12h)、玉米培养基，毒素产量达到16.2641mg/kg。通过对燕麦镰刀菌发酵液的萃取溶剂和流程进行摸索，发现利用正丁醇直接萃取提取的粗毒素除草活性最好，其次通过硅胶柱层析、制备薄层层析和制备反相高效液相色谱手段可快速获得单体化合物。. 2. 采用活性追踪分离的方法，通过硅胶柱色谱、薄层层析色谱、反相高效液相色谱等手段对Fusarium avenecum GD-2发酵液的正丁醇提取物进行分离和纯化，利用1H-NMR、13C-NMR、ESI-MS等波谱技术对单体化合物进行结构鉴定。结果研究发现，从Fusarium avenecum GD-2发酵液的正丁醇提取物中分离得到3个具有除草活性化合物，分别鉴定为环-（L-亮氨酸-L-脯氨酸）二肽（1）、镰刀菌酸（2）、9,10-脱氢镰刀菌酸（3）。除草活性测试结果表明化合物1、2和3对野燕麦种子萌发具有不同程度的抑制作用，其中化合物1对野燕麦种子的芽长抑制率为81.18%、根长抑制率为85.49%，化合物2对野燕种子麦的芽长抑制率达到78.82%，根长抑制率为91.37%，化合物3对野燕麦种子的芽长抑制率为80.58%，根长抑制率为83.53%。. 3. 该研究对野燕麦镰刀菌的发酵工艺优化和除草活性物质进行了系统的研究，促进了该菌株的开发和利用，为农业草害的防除、新型生物农药的创制提供了一定的参考价值，同时对微生物资源的开发利用具有一定的意义。