现代农业化学进展和未来前景上(2)

本文将介绍 2004-2014年间上市的新颖杀菌剂、除草剂及安全剂、杀虫剂和杀线虫剂，重点介绍最相关联的生化靶标或作用机制，并特别提及了拜耳作物科学公司的产品（表1）。它们有：

（1）杀菌剂的甾醇生物合成（甾醇-C14-脱甲基酶）（DMIs），复合物II的呼吸链琥珀酸脱氢酶抑制剂（SDHIs）和复合物III的所谓质外体醌（Qo位点）抑制剂，类血影蛋白和寄主植物防御诱导以及纤维素酶（细胞壁生物合成）。

（2）除草剂的 4-羟苯基丙酮酸酯双氧化酶（4-HPPD），乙酰乳酸合成酶（ALS），原卟啉原IX氧化酶（PPO），乙酰辅酶A（CoA）羧化酶（ACCase）和纤维素生物合成抑制剂（CBIs）以及用于 4-HPPD和 ALS抑制剂类除草剂的安全剂，运输抑制剂响应蛋白1（transport inhibitor response 1，TIR1）/生长素信号F-box（auxin signaling F-box，AFB）蛋白（植物生长素类除草剂）。

（3）杀虫剂的烟碱型乙酰胆碱受体（nAChR）竞争和变构调节剂，鱼尼汀受体（RyR）调节剂和乙酰辅酶A羧化酶（ACC酶）。

（4）杀线虫剂的乙酰胆碱酯酶（AChE），渗透信号转导（MAP/组氨酸激酶）及呼吸链琥珀酸脱氢酶（SDH）抑制剂。

3　用于病害防治的杀菌剂

多年来，细胞基本功能已成为杀菌剂发现研究的重要靶标。仅6种作用机制主导了这一细分市场的80%左右。这些作用机制相对应的农化产品包括三唑类杀菌剂等DMIS约为30%，二硫代氨基甲酸盐（酯）类等多位点/化学活性类为21%，甲氧基丙烯酸酯类衍生物等复合物III的Qo位点抑制剂为19%，复合物II的SDHIs为6%。其他作用机制则远不如上述几种重要。

3.1　甾醇生物合成（甾醇-C14-脱甲基酶）抑制剂

甾醇脱甲基化抑制剂类（DMIs；SBI：I类）的主要作用机制是抑制植物病原菌的甾醇生物合成途径中间体C24-亚甲基二氢羊毛甾醇的细胞色素P450依赖性C14-去甲基化。杀菌剂抗性行动委员会（FRAC）作用机制分类G1组的25种杀菌剂包括哌嗪类、吡啶类、嘧啶类、咪唑类和三唑类。DMI杀菌剂间的活性谱差异较大，已知有多种真菌物种对该类杀菌剂产生了抗性，涉及靶标位点突变［如曲霉菌（Aspergillus fumigates）和禾谷镰刀菌（Fusarium graminearum）的cyp51基因］等多种抗性机制。三唑硫酮类杀菌剂丙硫菌唑（图3）是一种新颖候选药剂，它是对DMI杀菌剂的 1，2，4-三氮唑核心及其亲脂性骨架进行修饰的逐步优化方案的产物。

图3　三唑啉酮SBI杀菌剂丙硫菌唑的化学结构及分子模拟构象图

除了 1，2，4-三唑啉-5-硫酮环系统，丙硫菌唑还具有邻氯苄基取代基连同创新氯代环丙基部分为新亲脂性残基赋予优秀的杀菌活性。丙硫菌唑是2种活性对映体的混合物，其中（S）-（-）-对映体的活性高于外消旋体。丙硫菌唑具有广谱的杀菌活性，优异的生物药效，持效期长，是兼具预防和治疗性的内吸性杀菌剂。该剂对谷物和其他农作物的病原菌具有很高的防效。丙硫菌唑对所有危害谷物的病原菌均具有良好防效，包括作物茎秆基部与穗部病害和所有重要叶斑病以及谷类锈病（Puccinia spp.）、油菜籽白粉病（Blumeria graminis）和白霉病（Sclerotinia sclerotorium）。此外，研究结果表明这种新型 DMI杀菌剂具有刺激植物生长（PGR）特性，是用于抗性治理的一个有用工具。

表1　2004-2014上市的杀菌剂、除草剂及安全剂、杀虫剂和杀线虫剂通用名 　CAS化学名称 　商品名 　生产商 　上市年份　用途苯并烯氟菌唑（benzovindiflupyr）N-［9-（二氯亚甲基）-1，2，3，4-四氢-1，4-亚甲基萘-5-基］-3-（二氟甲基）-1-甲基-1H-吡唑-4-甲酰胺Solatenol?　先正达 　2014 　杀菌剂联苯吡菌胺（bixafen）N-［3′，4′-二氯-5-氟（1，1′-联苯基）-2-基］-3-（二氟甲基）-1-甲基-1H-吡唑-4-甲酰胺Aviator?　拜耳作物科学 　2007 　杀菌剂氯虫苯甲酰胺（chlorantraniliprole）3-溴-N-［4-氯-2-甲基-6-［（甲氨基甲酰基）苯］-1-（3-氯吡啶-2-基）-1H-吡唑-5-甲酰胺Rynaxypyr?　杜邦 　2007 　杀虫剂溴氰虫酰胺（cyantraniliprole）环丙磺酰胺（cyprosulfamide）3-溴-1-（3-氯-2-吡啶基）-N-｛4-氰基-2-甲基-6-［（甲基氨基）羰基］苯基｝-1H-吡唑-5-甲酰胺N-［［4-［（环丙基氨基）羰基］苯基］磺酰基］-2-甲氧基-苯甲酰胺Cyazypyr?　杜邦 　2012 　杀虫剂a 　　拜耳作物科学 　2008 　安全剂氟虫双酰胺（flubendiamide）N2-［1，1-二甲基-2-（甲磺酰基）乙基］-3-碘-N1-［2-甲基-4-［1，2，2，2-四氟-1-（三氟甲基）乙基］苯基］-1，2-苯二甲酰胺Belt?　日本农药公司/拜耳作物科学2007 　杀虫剂氟吡呋喃酮（flupyradifurone）氟唑菌酰胺（fluxapyroxad）氟啶酰菌胺（fluopicolide）氟吡菌酰胺（fluopyram）4-［［（6-氯-3-吡啶基）甲基］（2，2-二氟乙基）氨基］-2（5H）-呋喃酮 　Sivanto?　拜耳作物科学 　2014 　杀虫剂3-（二氟甲基）-1-甲基-N-（3'，4'，5'-三氟联苯-2-基）吡唑-4-甲酰胺 　Xemium?　巴斯夫 　2010 　杀菌剂2，6-二氯-N-｛［3-氯-5-（三氟甲基）-2-吡啶］甲基｝苯甲酰胺 　Infinito?　拜耳作物科学 　2006 　杀菌剂N-［2-［3-氯-5-（三氟甲基）-2-吡啶基］乙基］-2-（三氟甲基）-苯甲酰胺 　Luna?　拜耳作物科学 　2007 　杀菌剂Velum?　拜耳作物科学 　2014 　杀线虫剂氟嘧菌酯（fluoxastrobin）（1E）-［2-［［6-（2-氯苯氧基）-5-氟-4-嘧啶基］氧基］苯基］（5，6-二氢-1，4，2-二噁嗪-3-基）-甲酮-O-甲基肟Evito?　拜耳作物科学 　2005 　杀菌剂氟氯吡啶酯（halauxifen-methyl）4-氨基-3-氯-6-（4-氯-2-氟-3-甲氧苯基）-2-吡啶二羧酸 　Arylex?　陶氏益农 　2014 　除草剂imicyafos 　P-［（2E）-2-（氰基亚氨基）-3-乙基-1-咪唑烷基］-硫代磷酰酸O-乙基 S-丙酯Nemakick?　日本Agro Kanesho公司2010 　杀线虫剂茚嗪氟草胺（indaziflam）N2-［（1R，2S）-2，3-二氢-2，6-二甲基-1H-茚-1-基］-6-（1-氟代乙基）-1，3，5-三嗪-2，4-二胺Alion?　拜耳作物科学 　2011 　除草剂异菌脲（iprodione）　3-（3，5-二氯苯基）-N-异丙基-2，4-二氧代咪唑啉-1-羧酰胺 　Enclosure?　Devgen公司 　2010 　杀线虫剂

文章来源：《化学进展》 网址: http://www.hxjzzz.cn/qikandaodu/2021/0708/1395.html