植物次生代谢物的类型及其对植物自身的作用

到目前为止, 以植物次生代谢产物活性成分为先导化合物开发的杀菌剂主要有乙蒜素、稻瘟灵、恶霉灵等。郑昌戈等以毛茛科植物中原白头翁素的结构为基础设计合成了一系列拟原白头翁素,具有很好的杀菌效果。孟昭礼等分析了提取自银杏中的抗菌活性成分——果二酚和白果酸的构效关系,开发了有效成分为邻烯丙基苯酚的“绿帝”系列杀菌剂;采用人工模拟技术合成的“银泰”杀菌剂对苹果腐烂病、苹果轮纹病、番茄灰霉病、玉米大斑病及小麦纹枯病均有良好的防治效果。

对于植物次生物质抑菌杀菌作用机理的研究也取得了一定进展,但还有一些问题需要深入探讨:杀菌物质的靶标位点需要明确; 活性物质的结构也需要进一步研究;利用构效关系人工模拟合成高效杀菌剂的工作也需要花费大量精力完成。另外,杀菌剂对生态系统的影响需要全面准确的评估, 以确保其不会在环境中和生物体内残留而造成污染。

2.4 植物源杀虫剂植物次生代谢产物中具有杀虫活性的成分主要包括生物碱类、糖苷类、酚类、萜烯类和精油等。一些次生物质如菊酯、鱼藤酮和烟碱等已被开发成市售杀虫剂, 而新的植物源杀虫活性物质也不断见诸报道。

Patcharaporn研究发现,黎芦、商陆以及土槿皮的提取物对小菜蛾幼虫均有较强的杀虫活性,黎芦根和根茎中的活性成分β-谷甾醇可作为防治小菜蛾的天然物质。刘雨晴等报道,泰山野生黄荆种子中β-石竹烯和α-蒎烯对棉蚜均具有强烈的忌避作用,能显著抑制棉蚜的繁殖力、排蜜频率和排蜜量。袁海滨研究发现,野艾蒿精油对玉米象成虫体内乙酰胆碱酯酶、α-乙酸萘酯酶、磷酸酯酶、过氧化物酶的活力具有明显抑制作用, 主要活性成分为1,8-桉叶油素、α-松油醇和石竹烯等,对环境及非靶标生物有较高的安全性。闫海燕等从砂地柏果实

乙醇提取物中分离鉴定出6 种萜烯类化合物。其中4-表-松香醇和7,13-松香二烯-3-酮对黏虫幼虫的拒食活性较高,7,13-松香二烯-3-酮对菜青虫的毒杀活性较高。

此外,有研究表明,某些植物被植食性昆虫取食时,能够释放出特异性挥发物吸引昆虫天敌,如甜菜夜蛾幼虫取食玉米时,玉米立即释放挥发性萜类吸引夜蛾寄生蜂, 而玉米受到机械伤害时则不释放此类物质。这表明在玉米的防御过程中,挥发性次生代谢物质起到信号诱导的作用,可据此设想开发具有生物防治功能的间接杀虫剂。

3 展望

植物次生代谢产物在农业领域的应用日趋成熟,对农药开发而言,植物源杀虫剂、杀菌剂的开发已初具规模。但除草剂和植物生长调节剂的研究尚有诸多问题。如作用靶标、方式、时间、有效剂量等,还需要进一步明确。

目前, 对植物次生代谢产物的研究多就其粗提物中某一成分的单一功能(如除草、抑菌、杀虫等)展开,最终找到活性单体用以开发植物源农药。对此,笔者以为应当对植物粗提物进行深入、系统地综合

分析,明确粗提物中各类活性物质的不同功能,根据其活性成分的比例开发具有多种功能的综合性农药。如某一植物含有蒽醌类、单萜类、黄酮类和生物碱类等多种生物活性成分, 就可以人工调整其各成分间的比例,开发成一种兼具除草、杀菌、杀虫和调节植物生长等全部或部分功效的新型农药, 这对于充分利用植物资源,解决农药残留问题,维护农田生态系统稳定都具有重要意义。

联系客服:779662525#qq.com(#替换为@) 苏ICP备20003344号-4