專利名稱：可用作防治病害農(nóng)藥的、能使植物產(chǎn)生植保素的葡萄寡糖的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于生物技術(shù)領(lǐng)域，是關(guān)于能激活植物自我防衛(wèi)系統(tǒng)，使植物產(chǎn)生植保素的，可用作防治病害農(nóng)藥的葡萄寡糖。
寡糖能作為植物自我防衛(wèi)系統(tǒng)的激活劑(Elicitor)是美國Albersheim在84年發(fā)現(xiàn)的[J.K Sharp,B.Valent,P.Albersheim,J.Biol.Chem.,1984,259,11312.]，在豆類植物中，寡糖激活劑能增加苯丙基酶的代謝，而該酶能催化豆類植物中植保素(Phytoalexin)的生物合成。寡糖激活劑是一類能在DNA轉(zhuǎn)錄水平上調(diào)節(jié)特殊代謝、基因表達(dá)的分子。真菌病原Pmg(Phytophthora megaspermaf.sp.glycinea)的菌絲體壁上的β連接的葡萄七糖是首次被發(fā)現(xiàn)的寡糖激活劑，10ng(1×10-8克)應(yīng)用于1克植物組織即能產(chǎn)生足夠的植保素，迄今為止它是已發(fā)現(xiàn)植保素激活劑中效率最高的。由于1→3β，1→6β連接的葡聚糖存在于很多病原真菌中，因此寡糖激活劑作為農(nóng)藥使用應(yīng)能抑制多種微生物。研究還表明，寡糖激活劑的作用雖然首先是在大豆中發(fā)現(xiàn)的，但它能夠適用于多種高等植物[S.Aldington,S.C.Fry,Adv.Bot.Res.,1992,19,1-101.1。寡糖的合成己見報(bào)道，我們也在專利98103241.9及99119757.7敘述了它的新的、簡易合成。
盡管國外對(duì)葡萄寡糖的活性做了各種報(bào)道，但(1)僅在實(shí)驗(yàn)室中作了它對(duì)植物產(chǎn)生植保素的影響，沒有實(shí)際應(yīng)用的材料；(2)即使在實(shí)驗(yàn)室中的實(shí)驗(yàn)，也是在人為刺傷植物的前提下進(jìn)行的研究，因而沒有實(shí)際使用的意義。
本發(fā)明的目的在于實(shí)際使用葡萄寡糖，即在不人為傷害植物的前提下，確認(rèn)具有激活植物防衛(wèi)系統(tǒng)，使植物產(chǎn)生植保素的，從而可用作防治病害農(nóng)藥的葡萄寡糖，并確定葡萄寡糖作為殺菌、防菌劑，對(duì)哪些植物有效，對(duì)哪些菌有效。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的將合成的葡萄6糖配成稀的水溶液，其濃度分別為0.2、0.4、0.8、1.6、3.2、6.4毫克/升，將其直接噴灑到已被真菌感染的植物的葉子上，另一實(shí)驗(yàn)組為噴灑現(xiàn)有的農(nóng)藥萬霉靈，對(duì)照組為不噴灑寡糖溶液、而被真菌感染的葉子，通過計(jì)量實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組的病斑面積之比，確定防、治病效果。
通過這些試驗(yàn)，確定能使植物產(chǎn)生植保素的、可用作防治病害農(nóng)藥的葡萄寡糖結(jié)構(gòu)為該寡糖主鏈為β1→6連接，帶有兩個(gè)β1→3連接的側(cè)鏈，如下圖所示 所述的寡糖可為游離寡糖(R=H)，亦可為糖苷(R=烷基、芳基)或糖肽(R=氨基酸)。
所述的寡糖在使用時(shí)可只用水稀釋制成溶液，亦可在溶液中按農(nóng)藥施用的常規(guī)方法加入滲透劑(pebetration agent)或表面活性劑(surfactant)或緩沖液(buffer)。
所述的寡糖可用于防治各種糧食作物、經(jīng)濟(jì)作物、蔬菜、果樹及花卉等由真菌引起的病害。如西紅柿灰霉病、小麥白粉病、水稻紋枯病、稻瘟病、棉花黃萎病等。
所述的寡糖可用于成品糧防腐及水果保鮮。
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)地說明。1．將所述的寡糖配成水溶液，濃度分別為0.2、0.4、0.8、1.6、3.2、6.4毫克/升，將其直接噴灑到已被灰霉菌感染的40厘米高的西紅柿的葉子上，對(duì)照組為不噴灑寡糖溶液、而被灰霉菌感染的葉子，三天后通過計(jì)量實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組的病斑面積之比，確定防治病效果。結(jié)果如下所述的寡糖的抗西紅柿灰霉菌的結(jié)果病情指數(shù)(％) 相對(duì)防效(％)灰霉菌感染對(duì)照組98.3 0寡糖溶液實(shí)驗(yàn)組0.2毫克/升(0.2 ppm) 51490.4毫克/升(0.4 ppm) 32.1 67.20.8毫克/升(0.8 ppm) 27.9 72.01.6毫克/升(1.6 ppm) 24.6 753.2毫克/升(3.2 ppm) 22.8 77.2萬霉靈實(shí)驗(yàn)組(1000 ppm) 17.2 82寡糖用量比萬霉靈用量低2-3個(gè)數(shù)量級(jí)，但結(jié)果類似，表明它對(duì)灰霉菌有很好的抑制效果。能作為新的、高效、無公害殺菌劑。
在灰霉菌感染前使用寡糖類農(nóng)藥，效果更佳。2．對(duì)水稻、小麥和棉花進(jìn)行了試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)在1ppm的濃度下，寡糖能在三天內(nèi)使水稻和棉花產(chǎn)生足夠的植保素。
權(quán)利要求
1．一種能使植物產(chǎn)生植保素的、可用作防治病害農(nóng)藥的葡萄寡糖，其結(jié)構(gòu)為該寡糖主鏈為β1→6連接，帶有兩個(gè)β1→3連接的側(cè)鏈，如下圖所示
2．權(quán)利1中所述的寡糖可為游離寡糖(R=H)，亦可為糖苷(R=烷基、芳基)或糖肽(R=氨基酸)。
3．權(quán)利1中所述的寡糖在使用時(shí)可只用水稀釋制成溶液，亦可在溶液中按農(nóng)藥施用的常規(guī)方法加入滲透劑(penetration agent)或表面活性劑(surfactant)或緩沖液(buffer)。
4．權(quán)利1中所述的寡糖可用于防治各種糧食作物、經(jīng)濟(jì)作物、蔬菜、果樹及花卉等由真菌引起的病害。如西紅柿灰霉病、小麥白粉病、水稻紋枯病、稻瘟病、棉花黃萎病等。
5．權(quán)利1中所述的寡糖可用于成品糧防腐及水果保鮮。
全文摘要
本發(fā)明涉及具有激活植物防衛(wèi)系統(tǒng),可用做防治植物病害的新農(nóng)藥的寡糖的結(jié)構(gòu)及它的抑制病害能力。該寡糖是由1,6－連接主鏈并帶有1,3－連接側(cè)鏈的葡萄6糖。
文檔編號(hào)A01N43/22GK1307062SQ0010071
公開日2001年8月8日 申請(qǐng)日期2000年2月1日 優(yōu)先權(quán)日2000年2月1日
發(fā)明者寧君, 孔繁祚 申請(qǐng)人:中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心