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农业是人类社会赖以生存的基本生活资料的来源,是国民经济发展的重要基础。在农药的保驾护航下,我国农业已经实现了“十二年增”。获得可喜成绩的同时,农药带来的环境污染问题也日益凸显,给人类健康造成了诸多方面的威胁。植物次级代谢产物是其在适应环境、对抗自然界病虫害侵扰的过程中,逐渐发展、形成的,具有资源丰富、可再生和与环境相容性好等优点,是筛选绿色农药的重要资源。本文以紫茎泽兰中倍半萜类化合物为研究对象,研究其在控制植物病原菌方面的活性及作用机理,并初步探讨了倍半萜化合物在紫茎泽兰植株中的分布积累动态及其水解规律。获得的主要结论如下:1、通过甲醇浸提、乙酸乙酯萃取、硅胶柱层析,获得紫茎泽兰叶油。气相色谱-质谱法(GC-MS)对叶油成分进行分离和鉴定,以色谱峰面积归一化法计算了各成分的相对含量。从紫茎泽兰叶油中共鉴定了12个化合物,占叶油总含量的99.15%。主要物质有9-羰基-10Hβ泽兰酮(37.03%)、9-羰基-10Hα泽兰酮(37.73%)、9-羰基-10,11-去氢泽兰酮(23.41%),这3种化合物占叶油总量的98.17%。2、用含毒介质培养法研究紫茎泽兰叶油体外抗菌活性。紫茎泽兰叶油对群结腐霉(Pythium myriotylum)和辣椒疫霉(Phytophthora capsici)的抑制活性较高,测得的最小抑菌浓度分别为0.1mg/mL和0.5mg/mL;对细极链格孢(Alternaria tenuissima)、腐皮镰刀(Fusarium solani)和麦根腐平脐蠕孢(Bipolaris sorokiniana)抑制活性一般。通过光学显微镜观察了紫茎泽兰叶油对P.myriotylum菌丝形态的影响,P.myriotylum在叶油的影响下菌丝直径变粗、细胞壁破裂、细胞质分布不均匀、细胞质凝结且变少。人工接种P.myriotylum实验表明,紫茎泽兰叶油在0.2mg/m L时可有效防止P.myriotylum侵染生姜。3、以P.myriotylum和P.capsici为防治对象,紫茎泽兰叶油分别与精甲霜灵、代森锰锌、异菌脲混用表现出良好的增效作用。4、以P.myriotylum为研究对象,测定了紫茎泽兰叶油对菌体中可溶性蛋白、可溶性糖及丙二醛(MDA)含量,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、琥珀酸脱氢酶(SDH)和苹果酸脱氢酶(MDH)活性的影响。以P.capsici和P.myriotylum为研究对象,采用透射电镜观察了紫茎泽兰叶油对卵菌细胞超微结构的影响,采用电导率法测定了叶油对P.capsici细胞膜通透性的影响。结论如下:紫茎泽兰叶油抑制了P.myriotylum细胞中SOD、CAT、POD和SDH等四种酶的活性,增加了MDH的活性,表明紫茎泽兰叶油降低了P.myriotylum细胞清除活性氧自由基的能力,影响了三羧酸循环(TCA)。紫茎泽兰叶油导致P.myriotylum细胞内MDA含量增加,说明菌体细胞膜脂质过氧化增加。0.06mg/mL和0.08mg/mL紫茎泽兰叶油减少了P.myriotylum菌体可溶性糖的含量,可溶性蛋白含量的动态变化趋势则呈现为先增加后减少,说明紫茎泽兰叶油影响了P.myriotylum细胞内生物合成。紫茎泽兰叶油导致P.capsici和P.myriotylum细胞出现典型的凋亡症状,如细胞破裂、细胞器解体、细胞内含物减少、细胞空腔化。叶油改变了P.capsici细胞膜的通透性,导致菌液中电导率值变大。5、从紫茎泽兰叶片中分离得到了两种杜松烷型倍半萜,分别为9-羰基-10Hβ泽兰酮和9-羰基-10,11去氢泽兰酮,它们均能较好的抑制细极链格孢(Alternaria tenuissima)、尖孢镰刀(Fusarium oxysporum)、层出镰刀(Fusarium proliferatum)、麦根腐平脐蠕孢(Bipolaris sorokiniana)和群结腐霉(Pythium myriotylum)的菌丝生长及F.oxysporum孢子萌发。扫描电镜观察结果表明,9-羰基-10Hβ泽兰酮和9-羰基-10,11去氢泽兰酮破坏了菌丝正常结构,加速了菌丝和分生孢子的衰老凋亡。倍半萜单体化合物对P.myriotylum的抑制活性明显低于倍半萜混合物——紫茎泽兰叶油的抑菌活性。6、采用微量稀释法测定两种倍半萜化合物对R.solanacearum的最小抑菌浓度(MIC)。9-羰基-10Hβ泽兰酮和9-羰基-10,11去氢泽兰酮对R.solanacearum四号生理小种的抑制活性较低,但9-羰基-10,11去氢泽兰酮对R.solanacearum一号生理小种(R4)抑制作用较好,MIC值为0.25mg/mL。7、建立了紫茎泽兰中9-羰基-10Hβ泽兰酮和9-羰基-10,11去氢泽兰酮的UPLC-MS/MS分析方法,测定了两种化合物在紫茎泽兰植株中的分布积累动态及其水解规律。结果表明两种化合物主要分布在紫茎泽兰叶片中,且在植株体营养期含量高于生殖期含量;在pH值为7和9的条件下极易水解,且水解速率受温度影响较小。