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中空介孔二氧化硅负载戊唑醇纳米缓释颗粒的制备及生物活性

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农药学学报 2024年第3期26卷 559-569页

作者：桂阔周瑞惠托平刘夷宁张欣茹李文奎雷鹏高艳清马志卿西北农林科技大学植物保护学院陕西杨凌712100 陕西省生物农药工程技术研究中心陕西杨凌712100

本研究以中空介孔纳米二氧化硅(hollow mesoporous nano silica, HMS)为载体负载戊唑醇(tebuconazole, Teb),制备了戊唑醇@中空介孔纳米二氧化硅(Teb@HMS)缓释颗粒。通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)、比... 详细信息

本研究以中空介孔纳米二氧化硅(hollow mesoporous nano silica, HMS)为载体负载戊唑醇(tebuconazole, Teb),制备了戊唑醇@中空介孔纳米二氧化硅(Teb@HMS)缓释颗粒。通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)、比表面积分析仪(BET)及热重分析仪(TGA)等仪器对其形貌、结构与性能进行了表征。通过高效液相色谱(HPLC)分析研究了戊唑醇在缓释颗粒中的释放行为。通过菌丝生长速率法、盆栽试验和田间防效试验测定了Teb@HMS缓释颗粒对立枯丝核菌的抑制活性及对水稻纹枯病的防治效果。通过水稻种子发芽试验和斑马鱼试验对Teb@HMS的安全性进行了评价。结果表明:所制备的纳米二氧化硅载药粒子呈规整的中空介孔结构,对戊唑醇的载药率为52.02%,缓释时间长达400 h;Teb@HMS缓释颗粒降低了戊唑醇对非靶标生物水稻种子及斑马鱼的毒性,抑菌活性明显优于戊唑醇原药;盆栽和田间试验结果显示,施药后第18天Teb@HMS针对水稻纹枯病的保护作用防效分别达61.79%和70.42%。该研究可为中空介孔纳米二氧化硅缓释颗粒在农药减量化和植物病害绿色可持续防控方面提供技术支撑和理论指导。

关键词：中空介孔纳米二氧化硅戊唑醇缓释颗粒水稻纹枯病立枯丝核菌安全性评价生物活性

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紫苏精油中紫苏醛的抗TMV活性及作用方式

农药学学报 2024年第4期26卷 744-756页

作者：罗伟姜悦王恺悦骆静怡刘颖辰张悦阳马志卿闫合王康西北农林科技大学植物保护学院陕西杨凌712100 陕西省生物农药工程技术研究中心陕西杨凌712100

紫苏精油(PEO)是从紫苏叶中提取的一种具有挥发性芳香气味的淡黄色油性物质,具有多种生物活性,但关于其抗烟草花叶病毒(TMV)活性尚未见报道。本研究测定了紫苏精油及其主要成分的抗TMV活性,明确了其主要活性成分,并在此基础上进行了作... 详细信息

紫苏精油(PEO)是从紫苏叶中提取的一种具有挥发性芳香气味的淡黄色油性物质,具有多种生物活性,但关于其抗烟草花叶病毒(TMV)活性尚未见报道。本研究测定了紫苏精油及其主要成分的抗TMV活性,明确了其主要活性成分,并在此基础上进行了作用方式研究。结果表明:PEO在800μg/mL剂量下对TMV的活性高达65.58%,其主要活性成分紫苏醛在该剂量下的保护、治疗和钝化活性分别为80.41%、73.42%和34.93%,均显著高于对照药剂商品化药物壳寡糖,而其保护和治疗活性优于宁南霉素。作用方式研究结果表明:紫苏醛诱导了烟草的过敏反应(HR),透射电镜(TEM)观察显示紫苏醛对TMV粒子没有直接作用。紫苏醛在800μg/mL剂量下处理心叶烟,具有显著的诱导抗病活性,为58.46%。紫苏醛处理诱导了烟草病程相关基因非表达子1(NPR1)、病程相关蛋白1基因(PR1)和病程相关蛋白5基因(PR5)3个致病相关基因(PR基因)表达上调,也诱导了苯丙氨酸解氨酶基因(PAL)、呼吸爆发氧化酶B基因(RBOHB)和原叶绿素酸酯氧化还原酶基因1(POR1)过表达。此外,紫苏醛提高了烟草叶片中水杨酸(SA)和H2O2含量,增强了超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)和苯丙氨酸解氨酶(PAL)4种防御酶的活性。紫苏醛在800μg/mL剂量下处理心叶烟24 h,结果表明:烟草叶片中的SA和H2O2含量最高,分别为1032.08 pmol/L和23.40μmol/g FW,防御酶活性也达到最大值,CAT、PAL、POD和SOD活性分别比对照提高了1.76、1.95、2.17和3.78倍。该研究结果表明,紫苏醛可能通过诱导系统性获得抗性(SAR)来增强植物对病原体感染的抵抗力,这可能是通过SA信号转导途径介导的。因此,紫苏醛作为一种新型抗病毒药物和免疫诱导剂在农业上具有广阔的应用前景。

关键词：紫苏精油紫苏醛烟草花叶病毒(TMV) 诱导抗性系统性获得抗性(SAR) 植物免疫

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桧木醇酯类衍生物的设计合成及抑菌活性

农药学学报 2024年第3期26卷 462-471页

作者：叶久辉桂阔殷妮刘新李璇雷鹏冯俊涛马志卿高艳清西北农林科技大学植物保护学院陕西省生物农药工程技术研究中心陕西杨凌712100

为了丰富天然单萜桧木醇的结构多样性、拓宽其活性范围,在前期研究的基础上,以桧木醇为先导化合物,设计并合成了15个新型桧木醇羧酸酯类化合物(3)以及20个桧木醇磺酸酯类化合物(异构体5和6)。抑菌活性测定结果表明,大部分目标化合物在50... 详细信息

为了丰富天然单萜桧木醇的结构多样性、拓宽其活性范围,在前期研究的基础上,以桧木醇为先导化合物,设计并合成了15个新型桧木醇羧酸酯类化合物(3)以及20个桧木醇磺酸酯类化合物(异构体5和6)。抑菌活性测定结果表明,大部分目标化合物在50μg/mL下对苹果树腐烂病菌Valsa mali、水稻纹枯病菌Rhizoctonia solani、番茄灰霉病菌Botrytis cinerea及黄瓜炭疽病菌Colletotrichum orbiculare均表现出良好的抑菌活性,其中羧酸酯类衍生物3a、3f、3g、3o对水稻纹枯病菌的EC50值分别为0.96、1.05、1.29和1.88μg/mL,3a、3e、3j对苹果树腐烂病菌的EC50值分别为3.60、3.28和3.48μg/mL,3d、3f、3g对黄瓜炭疽病菌的EC50值分别为0.77、0.51和0.67μg/mL,均优于桧木醇。总体来说,羧酸酯类衍生物的抑菌活性明显优于磺酸酯类衍生物,但磺酸酯类衍生物酯基位置的异构体抑菌活性存在较大差异,构型为1时抑菌活性更好。

关键词：桧木醇抑菌活性苹果树腐烂病菌水稻纹枯病菌黄瓜炭疽病菌

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稻瘟菌糖原合成酶激酶MoGSK3功能探究

西北农林科技大学学报（自然科学版） 2024年第3期52卷 73-80,94页

作者：孔延元牛刚吴春兰王晨芳西北农林科技大学植物保护学院陕西杨凌712100

【目的】观测稻瘟菌(Magnaporthe oryzae)糖原合成酶激酶基因MoGSK3敲除突变体表型,明确MoGSK3在稻瘟菌中的潜在生物学功能,为挖掘防治稻瘟菌新型药剂的潜在靶标提供参考。【方法】基于同源重组原理,用split-PCR方法获得稻瘟菌MoGSK3敲... 详细信息

【目的】观测稻瘟菌(Magnaporthe oryzae)糖原合成酶激酶基因MoGSK3敲除突变体表型,明确MoGSK3在稻瘟菌中的潜在生物学功能,为挖掘防治稻瘟菌新型药剂的潜在靶标提供参考。【方法】基于同源重组原理,用split-PCR方法获得稻瘟菌MoGSK3敲除突变体菌株,将MoGSK3基因克隆到pFL2载体上得到MoGSK3-C融合载体,并将其通过PEG介导的原生质体转化法导入MoGSK3突变体中得到回补菌株。培养观察野生型菌株Guy11、突变体菌株G3-9及回补菌株GC-1的菌落形态和生长状况,采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测稻瘟菌产孢相关基因的表达量;观察稻瘟菌不同菌株的分生孢子形态,通过附着胞洋葱表皮穿透试验及接种水稻叶片,研究其致病力;通过KI-I_(2)染色对野生型菌株Guy11及突变体菌株G3-9分生孢子和附着胞中的糖原运输能力进行观测。【结果】稻瘟菌MoGSK3突变体存在多个表型缺陷,与野生型菌株Guy11相比,MoGSK3突变体菌株G3-9菌落直径显著变小,生长缓慢,产孢相关基因表达量下降且分生孢子出现末端伸长畸形的状态。MoGSK3基因缺失还会导致稻瘟菌菌丝末端无法形成正常的分生孢子梗,附着胞无法穿透洋葱表皮形成侵染菌丝,接种划伤水稻叶片也无法形成褐色病斑。对MoGSK3突变体菌株G3-9分生孢子及附着胞进行糖原染色后发现,突变体菌株G3-9在糖原转运能力方面存在明显缺陷。【结论】MoGSK3基因参与稻瘟菌的生长、分生孢子形成及形态建成、侵染、糖原转运等过程,是稻瘟菌重要的毒力因子。

关键词：稻瘟菌糖原合成酶激酶毒力因子药剂靶标

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太白山植物叶片和细根氮含量沿海拔梯度的变异规律

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西北林学院学报 2024年第1期39卷 162-168页

作者：高慧蓉王志波龚浩鑫朱荣杨雪陈爽王小春张明王瑞丽西北农林科技大学林学院陕西杨陵712100 西北农林科技大学水土保持研究所陕西杨陵712100 中国科学院水利部水土保持研究所陕西杨陵712100

氮(N)是植物生长发育的关键性限制元素,其在植物地上、地下器官间的权衡分配是植物重要的适应策略,目前不同器官N含量的变异规律及分配机制仍不清楚。以秦岭太白山北坡为研究地点,沿海拔梯度选取落叶栎林、桦木林、巴山冷杉林、太白红... 详细信息

氮(N)是植物生长发育的关键性限制元素,其在植物地上、地下器官间的权衡分配是植物重要的适应策略,目前不同器官N含量的变异规律及分配机制仍不清楚。以秦岭太白山北坡为研究地点,沿海拔梯度选取落叶栎林、桦木林、巴山冷杉林、太白红杉林和高山灌丛带的74种木本和草本植物,通过野外取样、室内测定获得叶片和细根的N元素含量,旨在阐明叶片和细根N元素沿海拔梯度的变异规律及N元素在2种器官间的分配策略。结果表明:(1)在全部物种和不同生长型中,叶片N含量(21.51~24.21 mg·g^(-1))均显著高于细根(12.32~13.57 mg·g^(-1),P植物细根N含量随海拔升高而逐渐呈降低趋势,而草本植物叶片和细根中的N含量则相反。(3)叶片N含量与气候和土壤因素显著相关,而细根N含量有更强的系统发育保守性,且较少受到环境因素的影响。这些结果表明,N元素的变异规律及其驱动因素在不同器官和不同生长型中均存在差异,未来在生态化学计量研究中需要综合考虑植物不同器官和不同生长型对环境变化的适应策略。

关键词：氮含量叶片细根海拔梯度太白山

山地枣树在不同土层厚度下的土壤水分状况变化

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西北林学院学报 2024年第1期39卷 140-146页

作者：冯喆马理辉王志昊西北农林科技大学水利与建筑工程学院陕西杨陵712100 西北农林科技大学水土保持研究所陕西杨陵712100 中国科学院水利部水土保持研究所陕西杨陵712100

土层厚度作为土壤的关键属性,决定了生根空间、水分和养分储量等影响植物生长的一系列条件。为探究不同土层厚度下山地枣树土壤水分状况及耗水策略,构建足够大且可控制的土体空间,设置2、3、4、5、6 m共5种土层厚度的试验小区,对其土壤... 详细信息

土层厚度作为土壤的关键属性,决定了生根空间、水分和养分储量等影响植物生长的一系列条件。为探究不同土层厚度下山地枣树土壤水分状况及耗水策略,构建足够大且可控制的土体空间,设置2、3、4、5、6 m共5种土层厚度的试验小区,对其土壤水分进行定位观测。结果表明,枣树耗水量随着土层厚度的增加呈现先降低后增高的变化趋势,浅土层抑制了枣树地上部分的生长而加强了细根的生长发育,越厚的土层枣树生长状况越好,细根生长发育随之得到加强;土层越厚,枣树土壤水分状况越好,2~4 m深土层在11 a枣树耗水下深层土壤水分已邻近凋萎湿度,此后枣树耗水仅能依靠降雨补充,5 m和6 m深土层因土壤储水充足其浅层土壤水分较2~4 m深土层更高;不同土层厚度下降雨补给量和补给深度不同,厚土层较浅土层降雨补给深度更深。因此,枣树在深层土壤储水严重缺乏的浅土层中会抑制自身生长发育而加强根系吸水能力,随着土层厚度与深层土壤储水的增加,枣树保持着深层土壤储水越多、生长状况越好、耗水量越多的规律。该研究阐明了枣树为适应土层厚度带来的土壤储水量差异其耗水机制的改变,揭示了深层土壤储水对枣树生长耗水的影响,研究结果可为干旱区植被恢复与重建提供一定的理论依据。

关键词：土层厚度土壤水分枣树耗水垂直分布

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异噻唑啉酮及其衍生物的合成及生物活性综述

应用化工 2024年第7期53卷 1658-1662,1667页

作者：李琦杨一洲闫合西北农林科技大学植物保护学院陕西杨凌712100 西北农林科技大学陕西省生物农药工程技术研究中心陕西杨凌712100

综述了有关异噻唑啉酮类化合物母核的合成方法、各个位点的修饰改造方法以及在工农医等领域的应用进展。该类化合物生物活性广泛,具有高效、低毒、广谱等优点,应用于杀菌、灭藻、防腐、防污等,是近年化工研究领域的热点,目前已有卡松(Ka... 详细信息

综述了有关异噻唑啉酮类化合物母核的合成方法、各个位点的修饰改造方法以及在工农医等领域的应用进展。该类化合物生物活性广泛,具有高效、低毒、广谱等优点,应用于杀菌、灭藻、防腐、防污等,是近年化工研究领域的热点,目前已有卡松(Kathon)和Sea-Nine 211(DCOIT)等商品化产品。异噻唑啉酮类化合物对工农业生产生活具有重要作用。重点讨论了近年来异噻唑啉酮及其衍生物在医药、农药、涂料、纺织、造纸、制革等领域的应用以及研究进展,最后对异噻唑啉酮类化合物的发展方向和应用前景做出展望。

关键词：异噻唑啉酮合成衍生物生物活性

苹果茎沟病毒微滴数字RT-PCR检测方法的建立和应用

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植物病理学报 2024年第2期54卷 436-442页

作者：王岩滨安玮李殷吴云锋郝兴安西北农林科技大学植物保护学院杨凌712100

我国是第一大苹果生产国。苹果茎沟病毒(apple stem grooving virus,ASGV)在我国各苹果产区分布广泛,侵染果树导致树势变弱,生长量减少,果实品质下降,严重威胁我国苹果产业的可持续发展。病毒检测是果树病毒病防控的重要前提。本研究根... 详细信息

我国是第一大苹果生产国。苹果茎沟病毒(apple stem grooving virus,ASGV)在我国各苹果产区分布广泛,侵染果树导致树势变弱,生长量减少,果实品质下降,严重威胁我国苹果产业的可持续发展。病毒检测是果树病毒病防控的重要前提。本研究根据苹果茎沟病毒外壳蛋白基因保守序列,设计了引物和探针,建立了微滴数字PCR(droplet digital PCR,ddPCR)检测方法。所建立的检测方法能特异性检出苹果茎沟病毒,检测重复性好,灵敏度比qRT-PCR法高10倍,可适用于田间样品及组培苗检测。该方法的建立为苹果茎沟病毒的检测提供了重要的技术手段。

关键词：苹果茎沟病毒微滴数字PCR 检测

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新型γ-咔啉衍生物的合成及其抑菌活性研究

有机化学 2024年第1期44卷 204-215页

作者：霍海波李桂霞王世军韩春师宝君李健长治学院生命科学系山西长治046011 长治医学院基础医学部山西长治046011 长治学院化学系山西长治046011 西北农林科技大学植物保护学院陕西杨陵712100

以哌啶酮和4-甲氧基苯肼为起始原料,通过Fischer吲哚合成得到中间体9,经过氧化、酰化以及烷基化构建出新型衍生物45个.所有的目标产物都进行了抗金黄色葡萄球菌、大肠埃希菌、铜绿假单胞杆菌、茄科雷尔氏菌的抑菌活性研究.结果显示:5-(... 详细信息

以哌啶酮和4-甲氧基苯肼为起始原料,通过Fischer吲哚合成得到中间体9,经过氧化、酰化以及烷基化构建出新型衍生物45个.所有的目标产物都进行了抗金黄色葡萄球菌、大肠埃希菌、铜绿假单胞杆菌、茄科雷尔氏菌的抑菌活性研究.结果显示:5-(4'-甲氧基苯甲酰基)-8-甲氧基-γ-咔啉(11g)、5-(2'-呋喃甲酰基)-8-甲氧基-γ-咔啉(11n)、5-(2'-溴苄基)-8-甲氧基-γ-咔啉(12f)、5-(3'-溴苄基)-8-甲氧基-γ-咔啉(12g)、5-(4'-三氟甲氧基苄基)-8-甲氧基-γ-咔啉(12h)、溴化2-(4'-氯苄基)-8-甲氧基-γ-咔啉(13e)具有良好的抑菌活性,特别是化合物12f和12h展现出了与阳性对照氨苄西林钠相当的活性,其最小抑菌浓度为8μg/mL.探索了化合物12h对铜绿假单胞菌的作用机制,确定了其抑菌机制是通过破坏细菌的细胞壁发挥抑菌作用.进一步对该系列衍生物的构效关系进行了讨论,并总结出若干影响该类化合物生物活性的关键因素,为开发新的抗生素提供参考.

关键词： 8-甲氧基-N2&N5取代γ-咔啉抑菌活性构效关系抑菌机制