專利名稱：：前胡香豆素Ⅲ在誘導(dǎo)水稻抗稻瘟病和抗寒性中的應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于天然藥物化學(xué)及生物農(nóng)藥
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體地涉及一種前胡香豆素III在誘導(dǎo)水稻抗稻瘟病和抗寒性中的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
：稻瘟病是一種水稻真菌病害，分布世界各水稻產(chǎn)區(qū)。嚴重影響全球水稻的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。人們對病害的防治主要采取化學(xué)防治和抗病育種綜合防治的措施，但化學(xué)防治病害給人類帶來的副作用及對環(huán)境的污染和病原菌產(chǎn)生的抗藥性問題，一直困擾著人類；培育水稻抗病品種需要時間長，且抗病品種在推廣種植35年后就喪失對稻瘟病的抗性，從而引起稻瘟病爆發(fā)和流行。植物誘導(dǎo)抗病性是國際上近期興起的重要農(nóng)業(yè)研究領(lǐng)域，利用植物誘導(dǎo)抗病性被認為是植物保護的新途徑和新技術(shù)。植物抗病性誘導(dǎo)劑(簡稱誘抗劑)是一類新型的生物農(nóng)藥，本身并無殺菌活性，但它能激發(fā)植物產(chǎn)生系統(tǒng)獲得性抗性，激發(fā)植物內(nèi)部的免疫機制，起到抗病、防病、治病的目的。水稻的寒害是影響其高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)低耗的重要限制因素。水稻起源于熱帶，屬喜溫作物。在其生長發(fā)育過程中，溫度過低能抑制其正常發(fā)育，造成減產(chǎn)減收?？购畡┑难兄颇壳霸趪鴥?nèi)比較普遍，抗寒劑處理在玉米、棉花、水稻等作物上都有廣泛的應(yīng)用，利用植物生長調(diào)節(jié)劑來提高水稻的抗寒性也有大量的研究。而植物源抗寒劑具有與環(huán)境相容性好、使用安全、成本低等優(yōu)點，也開始受到關(guān)注。因此對水稻稻瘟病和寒害以及誘導(dǎo)抗性的研究就成為今天研究的熱點，迫切需要尋找到一些誘導(dǎo)物質(zhì)，它們能激發(fā)植物自身的免疫系統(tǒng)來達到抗病抗寒的目的。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提出一種香豆素類化合物前胡香豆素III在誘導(dǎo)水稻抗稻瘟病和抗寒性中的應(yīng)用。本發(fā)明進一步還提供一組以該香豆素類化合物為活性成分的，用于提高水稻抗寒能力的化合物組合物。本發(fā)明的前胡香豆素III具有以下結(jié)構(gòu)式<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>前胡香豆素III這類化合物分布在植物界的許多種植物中，可以從植物中提取分離制備而得，也可以用化學(xué)合成方式獲得。中藥是我國的國粹，在治病強身方面有著神奇的療效已被世界所承認。有些中藥在植物病蟲害的防治方面有著很好的優(yōu)勢，我們花了數(shù)年時間，從六十多種中藥中經(jīng)過層層篩選，發(fā)現(xiàn)了前胡對水稻稻瘟病的誘導(dǎo)抗病性以及對水稻的抗寒性，并通過活性追蹤法從中分離了香豆素類化合物可明顯的誘導(dǎo)水稻抗稻瘟病，又通過確證性實驗證明，該香豆素類化合物具有誘導(dǎo)水稻抗寒性的作用。本發(fā)明提出的化合物組合物含有防治有效量的香豆素類化合物如前胡香豆素III為活性成分，以及含有一種或多種化工上可接受的載體。其中，活性成分的重量含量為0.1-99.9%。上文所述化工上可接受的載體系指滿足下述條件的物質(zhì)它與活性成分配制后便于施用于待處理的位點，例如可以是植物、種子或土壤；或者有利于貯存、運輸或操作。載體可以是農(nóng)藥劑型加工領(lǐng)域常規(guī)的農(nóng)藥載體，例如分散劑、潤濕劑、粘結(jié)劑、表面活性劑、助劑等農(nóng)業(yè)上可接受的載體，這些分散劑、潤濕劑、粘結(jié)劑、表面活性劑、助劑各有特性，本領(lǐng)域的技術(shù)人員是可以知道的。本發(fā)明化合物可經(jīng)稀釋后直接噴霧于植物的表面來誘導(dǎo)植物產(chǎn)生抗病性和抗寒性。香豆素類化合物前胡香豆素III在1100mg/L的質(zhì)量濃度范圍內(nèi)處理水稻可以減輕水稻幼苗稻瘟病和水稻寒害的發(fā)生且對水稻安全。本發(fā)明的化合物的各種劑型可以按照農(nóng)藥劑型加工領(lǐng)域的常規(guī)生產(chǎn)方法制備。例如使活性成分與一種或多種載體混合，然后將其制成所需的劑型。對于前胡香豆素III的提取可以按已有的方法提取，如按實施例1所述的進行，關(guān)于浸提的時間和溫度，冷浸是在室溫下浸提24h，而加熱回流是lh/次，不同的溶劑沸點不同，對于溶劑的性質(zhì)，本領(lǐng)域的技術(shù)人員是容易知道的，因而所采用的溫度條件也隨溶劑不同而進行調(diào)整。具體的實施方式下面的實施例是對本發(fā)明的進一步說明，以下是室內(nèi)生物測定的結(jié)果，但無論怎樣都不應(yīng)看作是以任何方式對本發(fā)明的應(yīng)用范圍進行的限制。實施例1制備前胡香豆素III4前胡粉碎成粉取樣量10倍石油醚冷浸提3-4次濾渣濾液(油脂及蠟質(zhì)棄去)用10倍量的丙酮溶劑加熱回流浸提3-4次合并濾液減壓濃縮冷凍干燥(W5-l)過硅膠柱(f油醚/乙酸乙酯梯度洗脫)AlA2A3A4A5A6A7共7個流分活性追蹤，r，'，SephadexLH-20反復(fù)分離純化、制備液相ABC重結(jié)-曰-曰曰，'聿Q-lQ-2Q隱3通過功能基的測定和紫外光譜、紅外光譜、核磁共振譜、質(zhì)譜等波譜分析技術(shù)對Q-l進行了化學(xué)結(jié)構(gòu)鑒定，其分子量為386，為香豆素類化合物peucedanoco咖arinIII(前胡香豆素III)。實施例2誘導(dǎo)水稻抗稻瘟病的實驗方法育苗塑料缽23X47cm，裝稻田土至缽高的2/3。將健康無病的水稻品種T優(yōu)180的種子浸于1%質(zhì)量濃度的滅菌凈中24小時，自來水漂洗至24小時。然后置于25t:培養(yǎng)箱中(黑暗)催芽48小時。選取幼芽一致水稻苗播于盛有稻田土的塑料缽中，在溫度2426t:，每日14小時光照(11000Lux)的生長室中培養(yǎng)。將上述提取的前胡香豆素III配置成I為100mg/L，II為50mg/L，III為10mg/L各3個質(zhì)量濃度系列的溶液，pH接近中性，加入0.05%吐溫-80(v/v)噴霧至3葉1心期稻苗上，直至植株葉片全部濕潤，用化學(xué)誘抗劑好米得0.15g/缽作藥劑對照，空白對照用清水加0.05%(v/v)吐溫-80噴霧。2d天后用含稻瘟病菌5X105個孢子/mL(約3060個孢子/目鏡)懸浮液均勻噴于稻苗葉片上。在262『C下的恒溫暗室內(nèi)保濕48小時后繼續(xù)置于同一生長室中培養(yǎng)生長。7天后記載發(fā)病株和每株苗發(fā)病最嚴重葉片的病斑數(shù)目，病斑分級參考《植病研究方法》中的方法，按0，1，2，3，4，5級分級標準記載病斑分級，計算病株率和每葉平均病斑數(shù)。病葉分級根據(jù)病斑占葉面積的比例將病情分為0，1，2，3，4，5級，然后計算病情指數(shù)及病指下降百分率，結(jié)果如表l。表1前胡香豆素III的不同濃度誘導(dǎo)水稻抗稻瘟病的作用5<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>實驗結(jié)果表明前胡香豆素III對水稻稻瘟病都有較好的誘抗效果，不同質(zhì)量濃度處理水稻后，其病株率、每葉平均病斑數(shù)和病情指數(shù)均明顯低于對照。不同質(zhì)量濃度的前胡香豆素III對水稻稻瘟病的誘抗效果也不同，存在一定的差異性，在供試的3個濃度中，隨著濃度的降低，其誘抗效果降低，其中質(zhì)量濃度在10mg/L時，前胡香豆素III的誘抗效果都超過了50%，與藥劑對照好米得誘抗效果相當。實施例3誘導(dǎo)水稻抗寒性的實驗方法水稻品種培兩優(yōu)500(a)水稻種子用0.1%的升汞表面滅菌10min，再用自來水、蒸餾水分別沖洗3次后，吸干水分，分裝于小燒杯中，分別加入lmg/L，5mg/L，10mg/L，50mg/L，100mg/L的前胡香豆素III(重復(fù)3次)，3(TC下浸種48h，取出后用蒸餾水沖洗3次，其間每天更換溶液1次，以同樣條件下蒸餾水浸種為對照，然后于30°C黑暗催芽24h，檢查發(fā)芽數(shù)，計算發(fā)芽率；再選取芽長一致的種子播于泥土中，每盆100粒，各處理3盆，在光強40001ux，溫度25±2°C的人工光照培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，每日照光12h，當生長到二葉一心期噴施不同濃度的前胡香豆素III，處理36h后再置于5±rC低溫培養(yǎng)箱寒害處理48h，然后檢查死苗數(shù)，計算死苗率、成苗率，洗凈幼苗，除去種子，剪下苗與根，稍晾干，稱取苗、根的鮮重，在8(TC下烘48h后稱其干重。結(jié)果見表2。表2前胡香豆素111處理對水稻的抗寒效果<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>前胡香豆素III誘導(dǎo)水稻抗寒性結(jié)果表明，不同質(zhì)量濃度的前胡香豆素III對水稻發(fā)芽率沒有明顯影響，但可不同程度地提高水稻種子的成苗率，而且可提高水稻幼苗的素質(zhì)。(b)水稻種子用0.1%的升汞表面滅菌10min，再用自來水、蒸餾水分別沖洗3次后，吸干水分，分裝于小燒杯中，分別加入50mg/L的前胡香豆素ni，3(TC下浸種48h，取出后用蒸餾水沖洗3次，其間每天更換溶液1次，以同樣條件下蒸餾水浸種為對照，然后于28t:黑暗催芽24h，再選取芽長一致的種子播于泥土中，在光強4000Lux，溫度25士2。C的人工光照培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，每日照光12h，當生長到二葉一心期備用。用上述溶液(與浸種濃度相同)噴灑1次，直到葉面滴水為止，對照噴灑蒸餾水，噴灑36h后，將供試材料分成2組，一組于原培養(yǎng)條件下繼續(xù)生長，另一組移至5士rC低溫培養(yǎng)箱進行低溫脅迫處理48h，然后移回原培養(yǎng)室恢復(fù)生長3d，分別于藥劑處理36h后低溫脅迫前，低溫脅迫后48h和恢復(fù)生長72h后取材制備酶液。實驗結(jié)果表明前胡香豆素III處理在低溫逆境的條件下和恢復(fù)生長3d后，對水稻的生理活性變化均有一定的影響。低溫逆境后處理幼苗葉綠素和可溶性蛋白質(zhì)含量比逆境前降低，正常溫度下(3(TC)恢復(fù)生長3d后葉綠素含量又增加，增加比對照快。幼苗脯氨酸含量在低溫逆境下提高，正常溫度下恢復(fù)生長3d后含量繼續(xù)提高。同時處理幼苗可促進CAT、SOD、POD3種保護酶的活性提高，增加水稻對低溫傷害時的防御效應(yīng)，保護水稻免受寒凍的傷害。本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果誘導(dǎo)水稻抗稻瘟病和抗寒性的效果明顯。大量實驗表明，經(jīng)香豆素類化合物前胡香豆素III處理水稻后，水稻的稻瘟病明顯減輕，抗寒能力明顯增強，水稻葉片中與抗病性和抗寒性相關(guān)酶的活性明顯升高，具有明顯的誘導(dǎo)效應(yīng)。權(quán)利要求前胡香豆素III在誘導(dǎo)水稻抗稻瘟病和抗寒性中的應(yīng)用，前胡香豆素III活性成分和農(nóng)藥劑型加工上可以接受的載體配比，重量含量為0.1-99.9％，使用濃度為1-100mg/L。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用，其特征在于前胡香豆素III是從植物中提取或化學(xué)合成得到。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用，其特征在于所述的前胡香豆素III化合物在誘導(dǎo)水稻抗稻瘟病中的應(yīng)用。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用，其特征在于所述的前胡香豆素III類化合物在誘導(dǎo)水稻抗寒性中的應(yīng)用。全文摘要本發(fā)明屬于天然藥物化學(xué)及生物農(nóng)藥
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體為前胡香豆素Ⅲ在誘導(dǎo)水稻抗稻瘟病和抗寒性中的應(yīng)用。本發(fā)明的化合物具有優(yōu)異的抗病活性，對病原菌無直接的殺菌作用，但具有明顯誘導(dǎo)植物自身的免疫系統(tǒng)來達到抗病的作用，特別適合于水稻稻瘟病。本發(fā)明的化合物同時具有很好的誘導(dǎo)植物抗寒性作用。文檔編號A01P3/00GK101766174SQ200910226639公開日2010年7月7日申請日期2009年12月15日優(yōu)先權(quán)日2009年12月15日發(fā)明者劉二明,周小毛,柏連陽,蔡海林,陳桂華申請人:湖南農(nóng)業(yè)大學(xué);湖南人文科技學(xué)院