黄酮类化合物theaflavanoside Ⅲ在防治植物线虫病害上的应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及黄酮类化合物theaflavanoside III (分子式C33H42O19)在防治植物线 虫病害上的用途。
【背景技术】
[0002] 植物线虫是植物重要病原生物之一,随着农业向产业化,基地化发展,长期大面 积种植单一农作物,以及常年连作及土地重复利用率的提高,线虫在土壤中的数量迅速累 积,线虫病害问题日益突出。在我国北方地区,小麦孢囊线虫(Heterodera. avenarea,H. filipjevi)、大豆孢囊线虫(Heterodera glycines)普遍发生且危害严重,对我国小麦和 大豆的生产造成重大损失和影响(彭德良,张东升,齐淑华,陈品三.小麦禾谷孢囊线虫最 佳调查时期和方法.植物保护,1993, 19(5) :48;彭德良,李惠霞,王锡锋,Ian RelayJulie Nicol,候生英,欧师琪.我国小麦禾谷孢囊线虫的新发生分布地区.中国线虫学研宄(第 二卷),2008, 2:344-345 ;彭德良,黄文坤,孙建华,刘崇俊,张辉民.我国天津发现小麦禾谷 孢囊线虫.中国线虫学研宄(第四卷),2012, 4:162-163 ;冯志新.植物线虫学〔M〕.北京: 中国农业出版社,2001),南方地区的蔬菜、果树上根结线虫(Meloidogyne)发生普遍而且 相当严重,北方地区现在采用大棚生产蔬菜,根结线虫病害也相当普遍而严重。杀线剂是目 前防治线虫病害的有效措施之一,但当前的化学杀线剂均为高毒高残留农药,极易造成对 农作物及生态环境的污染,而目前毒性较低的生物农药阿维菌素也在生产上出现了抗药性 问题。因此寻求新的,多种类型的生物防治杀线剂,是目前防治农作物线虫病害的研宄热点 之一。
[0003] 植物是生物活性化合物的的天然宝库,直接将天然产物(如植物的全株或某部 分)加工成制剂用以控制害虫(如鱼藤酮,印楝素),或在充分研宄植物天然杀虫活性成分、 构效关系、毒杀机理的基础上,模拟合成新的高效低毒杀虫剂,这在植物杀虫剂方面已经有 很成功的先例(如拟除虫菊酯类农药的研发),与此相比,植物源杀线剂的研宄相对落后, 直到20世纪80年代以后,从植物中寻找天然杀线虫活性物质的研宄才开始受到关注(文 艳华,冯志新,徐汉虹.植物粗提物对几种植物病原线虫的杀线活性筛选[J].华中农业 大学学报,2001,20(3) :235-238.),公开号为CN201210050127. 5的中国发明专利公开了茶 皂素对蔬菜根结线虫的防治方法,申请号为2014103322825的专利申请公开了茶皂素在防 治大豆孢囊线虫病害上的应用;公开号CN1660848的中国发明专利公开了三尖杉酯类生物 碱防治植物线虫病害的应用,但目前还未见黄酮类化合物对植物线虫防治应用的专利。
[0004] 黄酮类(flavonoid)化合物广泛存在于自然界的多种植物和浆果中,泛指两个具 有酚羟基的苯环(A、B环)通过中央三碳原子相互连结而成的一系列化合物,其基本母核为 2-苯基色原酮。目前分离出的黄酮类化合物已超过4000种,少数以游离态存在,大多与糖 结合以黄酮苷的形式存在(杨红.中药化学实用技术[M].北京:化学工业出版社,2004)。 根据中央三碳链的氧化程度,B环连接位置(2或3位)以及三碳链是否构成环状等特点, 可将黄酮类化合物分为黄酮、黄酮醇、二氢黄酮、二氢黄酮醇、花色素、查耳酮、黄烷醇及异 黄酮、二氢异黄酮类等十五种。
[0005] 黄酮类化合物具有保护心脑血管、抗肿瘤、抗氧化、抗炎抗菌抗病毒、清除氧 自由基、降低胆固醇及调节免疫力等药理活性(Bent H,Havsteen.The bioehemistry and medieal signifieanee of the flavonoids [J].Pharmacology&TheraPeuti es,2002, 96:67-202),且毒性较低,因此近年来,黄酮类化合物成为国内外天然药物、天然 添加剂、保健品开发等领域的开发利用研宄热点(董彩军,李锋.黄酮类化合物的研宄进 展[J].农产品加工,2010, 2 (2) : 65-69.)。油茶籽中的黄酮具有许多药用活性。张乃锋等在 多赛特羊的精料补充料中添加300mg/kg的茶柏黄酮,与对照组相比,实验组羔羊的增重提 高了 9. 8个百分点,且呼吸道疾病减少了 64% ;实验组育成羊的增重提高了 6. 1个百分点, 呼吸道疾病减少了 50% (张乃锋,张仲伦,刁其玉等.茶黄酮对羔羊增重和健康状况的影 响[J].现代畜牧兽医,2005,8:18-19.);冯猛等在蛋鸡词料中添加藤茶黄酮,长期食用没 有副作用,没有药残,并具有抑菌杀菌的作用,且能提高蛋鸡的成活率及产蛋率(冯猛,周 健,黄业咸.藤茶黄酮对海兰蛋鸡生产性能的影响[J].饲料与畜牧,2008, 40(1) :48-50)。 本发明中的黄酮类化合物theaflavanoside III (分子式C33H42O19)是本实验室从山茶科 (Camelliaceae)植物油茶(Camefera Oleifera))的种子中提取分离纯化而得到的,该化 合物于2007年首次由Li Ning等从山茶花(Camellia sinensis)的种子中提取得到并 报道(LiN,Morikawa T, Matsuda H, et al. New flavanone oligoglycosides, theaflava nosides I,II,III,and IV, with hepatoprotective activity from the seeds of tea plant (Camellia sinensis) [J] · Heterocycles· 2007, 71 (5) : 1193-1201.)。该黄酮类化合 物还未见有对线虫的作用研宄。该化合物的结构式见(I)所述:
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[0007] 该化合物的制备是以山茶科植物的种子为材料,采用常规的已知方法,即有机溶 剂提取,大孔树脂、硅胶柱层析分离,高效液相色谱分离纯化,同时进行杀线虫活性生测,从 而得到具有强杀线虫活性的黄酮类单体化合物theaflavanoside III。
【发明内容】
[0008] 本发明的目的在于开发上述化合物(1)的黄酮类化合物theaflavanoside III的 新用途,即在防治植物线虫病害中的新用途。
[0009] 黄酮类化合物theaflavanoside III (分子式C33H42O19)作为杀线虫有效成分在防 治植物线虫病害中的应用,黄酮类化合物theaflavanoside III的结构如式(1)所示。
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[0011] 所述植物线虫为孢囊线虫、根结线虫、短体线虫、水稻干尖线虫。
[0012] 所述孢囊线虫为小麦孢囊线虫(Heterodera. avenarea)或大豆孢囊线虫 (Heterodera glycines)〇
[0013] 所述的应用是将黄酮类化合物theaflavanoside III制成农药施于发病植物表面 或根部。
[0014] 所述的防治植物线虫病害为抑制线虫卵孵化或杀死植物线虫及有效减少线虫侵 染。
[0015] 本发明化合物(1)所述的黄酮类化合物theaflavanoside III作为有效成分,添加 到农药用载体或组合物中,制成农药,可以采用通常的农药剂型和使用方法,用于防治植物 线虫病害。或者将含有这种成分的茶籽提取物、部位提取物(如茶籽黄酮)、分离部位添加 到农药用载体或组合物中,制成农药制剂,用于防治植物线虫病害。可以采用通常的农药剂 型和使用方法。
[0016] 化合物(1)所述的黄酮类化合物theaflavanoside III对植物线虫具有强毒杀活 性,对小麦孢囊线虫(Heterodera. avenarea)室内毒杀活性生测结果表明,处理36h,对小 麦孢囊线虫的致死中浓度为LC5tl= 4. 326 μ g/ml,处理36h,对大豆孢囊线虫(Heterodera glycines)的致死中浓度为LC5tl= 90. 275 μ g/ml,说明化合物(1)所述的黄酮类化合物 theaflavanoside III对孢囊线虫的毒杀活性很强;室内生测,处理南方根结线虫二龄幼虫 24h和48h的致死中浓度分别为LC5tl= 105. 38 μ g/ml和LC 5Q= 81. 25 μ g/ml,说明对根结 线虫也具有强毒杀活性。含有化合物(1)所述的黄酮类化合物theaflavanoside III的油茶 籽饼粉田间防治大豆孢囊线虫病害,其防效与化学杀线剂噻唑磷的药效相当。
[0017] 本发明的优点:
[0018] 1)本发明所述的黄酮类化合物theaflavanoside III来源于山茶科的种子,在茶 叶中也有少量存在,证明是对人体比较安全的。
[0019] 2)室内生测及大田防治研宄结果表明,黄酮类化合物theaflavanoside III对孢 囊线虫、根结线虫、短体线虫、水稻干尖线虫均有强毒杀活性,特别是对孢囊线虫的毒力非 常强