烷基多胺类杀菌剂辛菌胺对水稻白叶枯病菌的作用机制研究

The alkylated polymine fungicide,Xinjunan (dioctyl diethylenetriamine,DDET) which has a very different chemical structure with most used fungicides.It has a wide spectrum of activity on more than 15 different genus of fungal and oomycete phytopathogens, and 5 different genus of bacteria.Among these tested pathogens, the Xanthomonas bacteria is the most sensitive pathogen.In this project,Xanthomonas oryzae pv. Oryzae(Xoo) will be used as target pathogen,and the mode of action of DDET will be elucidated by study it's effcet on the biosynthesis of protein,nucleic acid,fatty acid and metabolization of polyamine in Xoo, as well as the molecular mechanism of Xoo resistance to DDET.The production of this project will help us to understand the mechanism of action of alkylated ployamine fungicides，and promote the orientated synthesis and development of this kind of fungicide to lower the cost of new pesticide research and development.

烷基多胺类杀菌剂辛菌胺（二正辛基二乙烯三胺）与目前生产上已经使用的杀菌剂化学结构差异较大，抗菌活性谱研究表明其对供试的15个不同属的植物病原真菌和卵菌以及5个不同属的植物病原细菌均表现出较高的离体抗菌活性，其中对黄单胞属细菌的活性最高。本研究拟选择黄单胞细菌水稻白叶枯病菌作为靶标菌，从辛菌胺对该菌蛋白质、核酸（DNA/RNA）、脂质、胞外多糖等生物大分子合成以及对多胺代谢的影响，并结合抗辛菌胺水稻白叶枯病菌的抗药分子机制研究，最终探明辛菌胺对水稻白叶枯病菌的抗菌作用机制。本项目的研究一方面对了解烷基多胺类杀菌剂的作用机制，丰富药理学研究内容具有重要意义；另一方面对促进该类杀菌剂的定向合成和研发，降低新农药创制成本具有重要实践意义。

水稻白叶枯病由水稻黄单胞菌水稻致病变种（Xanthomonas oryzae pv. oryzae）引起, 是危害我国水稻生产的最重要的细菌性病害之一。烷基多胺类杀菌剂辛菌胺（N,N-二辛基二乙烯三胺）是我国开发的具有自主知识产权的杀菌剂，其对水稻白叶枯病的防治和作用机理未知。本研究通过室内和田间实验，测定了安徽省多个地区水稻白叶枯病菌对辛菌胺的敏感基线和辛菌胺对白叶枯病菌的防治作用，为水稻白叶枯病的防治提供了新的思路。同时，针对该新型药剂的作用机理展开了全面研究，阐释了该新型药剂对水稻白叶枯病菌生物大分子合成和铁转运系统的影响，明确了辛菌胺对白叶枯病菌的一个重要的作用机理，即影响病原菌的铁代谢从而发挥杀菌活性。该结果不仅有助于今后开展水稻白叶枯的防治工作，另一方面丰富了杀菌剂药理学研究内容，为今后开发出更多结构新颖、活性更高的衍生抗菌化合物，识别出新的杀菌作用靶标和开发抗性分子检测技术奠定了理论基础。.通过4年的资助，本项目如下进展：.第一，在安徽省内四个地区（桐城市、凤阳县、阜南县和五河县）采集病样291份，分离到109株水稻白叶枯病菌，建立了白叶枯病菌对辛菌胺的敏感性基线。.第二，通过田间实验，研究了辛菌胺对水稻白叶枯病菌的田间防效，表明该药剂具有较好的治疗和保护作用。.第三，研究了辛菌胺对病原菌生物大分子（核酸、蛋白质、胞外多糖）合成以及对病原菌铁离子转运的影响。.第四，利用现代转录组学分析技术，结合一系列生理生化实验，明确了辛菌胺对水稻白叶枯病菌的一种新的作用机制：破坏病原菌的铁离子稳态。.项目执行期间，共发表研究性SCI文章6篇，其中包括1篇植物病理学研究领域的一区核心刊物Plant disease和1篇综合类重点刊物Scientific Reports。获得授权专利2项。此外，项目负责人高同春获得了国家自然科学基金面上项目的资助1项。.本项目研究结果将为烷基多胺类杀菌剂作用机理研究奠定良好的理论基础。