被病原菌浸染的苜蓿中应激次生代谢物的探寻及植物源农药先导化合物的发现

Alfalfa (Medicago sativa) is an important forage worldwide. Alfalfa disease is the one of major factors which affects the yield, quality and the sustainable development of Alfalfa，especially in large-scale cultivation. The use of large number of chemical pesticides for the disease prevention and control results in enrichment of harmful substances in plants, water, animal body and human body through the circulation of materials, and pollutions of the agricultural products and the environment. Since pathogen is not easy to produce drug-resistant to botanical pesticides, and botanical pesticides are easily decomposed in the air and soil, botanical pesticides has broad prospect of application. Secondary metabolites are the material basis of botanical pesticides. However, the contents of some plant secondary metabolites are low in healthy plants, but high in the pathogen-infected plants. These secondary metabolites are stress substance that plants produce to resist the infections of pathogens. This project aims at finding the stress-secondary metabolites and lead compounds which can resist the infections of pathogens from Pseudopeziza medicaginis and Leveillula leguminosarum-infected Alfalfa，and establishing the meterial basis for the development of botanical pesticides.

苜蓿是全世界最重要的豆科牧草。病害是影响苜蓿产量、质量的重要因素，特别是在大面积种植时，病害很容易发生。为防治病害，大量化学农药的使用，造成有害物质在植物体内、水中富集，通过物质循环进入人畜体内，严重污染了农产品和环境，危害了人体和畜禽健康。植物源农药以其对病原菌不易产生抗药性、在空气和土壤中易分解、无残留等特性，具有广泛的研究与开发价值和应用前景。植物源农药的物质基础是植物次生代谢产物。然而，有些植物次生代谢物在健康植物中含量很低，而在植物受到病原菌的侵染时会大量增加。这些物质是植物在受到病原物的侵染时作出的生理应激反应而产生的应激物质，会对病原菌起到抵抗作用。本课题旨在对感染褐斑病和白粉病的苜蓿次生代谢物进行系统地研究，探寻苜蓿在抵抗病原菌侵染时产生的具有抑制病原菌生长的应激次生代谢物，发现植物源农药先导化合物，为开发植物源农药奠定物质基础。

本课题对紫花苜蓿（Medicago sativa L.，英文名alfalfa）锈病(Uromyces striatus）株及褐斑病（Pseudopeziza medicaginis）株地上部分的酚类化学成分进行了系统的分离分析，目的是要在前人研究工作的基础上进一步探究干旱地区自然条件下紫花苜蓿感染病原真菌后产生的应激物质，为植物源农药开发提供物质基础和理论依据。具体内容有如下几个方面：.1.运用常规的大孔树脂柱层析、MCI柱层析、硅胶柱层析、反相硅胶柱层析、葡聚糖凝胶柱层析，结合重结晶及高效液相色谱（HPLC）等手段，分别从锈病紫花苜蓿及褐斑紫花苜蓿中分离到21和29个化合物。.2. 通过UPLC-PDA进行了锈病株与正常株浸膏的酚类成分的分析比较，发现5个化合物在苜蓿染病后含量显著提高。.3. 在此基础上选取了部分黄酮类化合物进行了小麦条锈病防效的室内盆栽实验及杀虫活性实验，结果表明异黄烷类化合物和异甘草素对小麦条锈病菌显示出较好的病原菌抑制活性，表明这些物质是植物在受到病原物的侵染时作出的生理应激反应而产生的应激物质，对病原物的侵染起抵抗作用，是潜在的植物源农药先导化合物。相关结果申报发明专利1项，发表论文数篇。.苜蓿是全世界最重要的豆科牧草。病害是影响苜蓿产量、质量的重要因素。为防治病害，使用了大量化学农药，造成有害物质在植物体内、水中富集，通过物质循环进入人畜体内，严重污染了农产品和环境，危害了人体健康。由于植物源农药以其病原菌不易产生抗药性、在空气和土壤中易分解、无残留等特性，因此发现和挖掘植物源农药具有重大的科学意义和广泛的应用前景。