本发明涉及一种用于抑制禾谷镰刀菌的吡嗪类抑菌组合物,属于粮食减损。
背景技术:
1、小麦是中国和世界上最重要的主要作物之一,然而,小麦的质量可能受到几个因素的威胁,其中禾谷镰刀菌的污染是最普遍的挑战之一。禾谷镰刀菌是一种严重影响小麦生长和产量的真菌,除了给小麦造成显著的产量损失外,禾谷镰刀菌还通过各种真菌毒素污染小麦。镰刀菌产生的真菌毒素中最常见的是脱氧雪腐镰刀烯醇(don)、玉米赤霉烯酮(zen)和伏马菌素,对人类和动物健康构成潜在威胁;因此,有效控制禾谷镰刀菌的生长和毒力生产能力具有重要意义。
2、现有抑菌的方法主要包括:(一)化学抑制剂,目前用于控制镰刀菌最常用的方法是使用化学抑制剂,如苯菌灵、多菌灵和甲基硫菌灵等。但是长期使用化学抑制剂导致镰刀菌产生耐药性,并且引起有毒残留物和严重的环境污染问题,这些问题日益突出。因此,迫切需要寻找新的控制措施,以确保粮食安全而不产生新的环境问题。已有一些化学合成的农药用于防治赤霉病,但长期使用可能导致病原菌对其产生抗性,并对环境和生态系统造成负面影响。尽管一些化学农药可能专门针对某些真菌设计,但不同真菌株可能对其产生抗性,从而降低了其长期有效性的可靠性。(二)植物精油抑制剂,植物精油是从植物花、叶、果实等部位提取的植物次生代谢产物,具有无毒、环境友好的优点。目前的抗真菌精油抑制活力普遍较低,需要增加使用量,从而导致使用成本上升。此外,大多数研究集中在单一植物精油抑制果蔬霉菌和致病菌以及肉制品细菌生长方面,较少有关于采用复合植物精油防止粮食发生霉变的报道。
3、由此可见,寻找新的、高效且环境友好的镰刀菌控制措施对于确保粮食安全至关重要。
技术实现思路
1、为了解决上述问题,本发明提供了一种吡嗪类挥发性混合物,其具有显著的抑制禾谷镰刀菌生长的活性。这种混合物可以作为生物农药或防治措施,用于保护小麦免受赤霉病的侵害。相比传统的化学农药,这种吡嗪类混合物更环保,对生态系统和非靶标生物的影响较小,同时可以有效减少病原菌产生抗性的风险。
2、本发明的一个目的是提供一种抑制禾谷镰刀菌产毒的吡嗪类抑菌组合物,所述吡嗪类抑菌组合物由吡嗪、2-甲基吡嗪、2,5-二甲基吡嗪、2,3,5-三甲基吡嗪中任意两种及以上组成。
3、优选的,所述的吡嗪类抑菌组合物由吡嗪、2,5-二甲基吡嗪和2,3,5-三甲基吡嗪组成。
4、优选的,所述的吡嗪类抑菌组合物由吡嗪、2,5-二甲基吡嗪和2,3,5-三甲基吡嗪的体积比为1:1:1。
5、本发明还提供一种生物抑菌剂,含有有效剂量的上述吡嗪类抑菌组合物和可接受的载体。
6、在本发明的一种实施方式中,所述生物抑菌剂的剂型为生物熏蒸剂。
7、本发明还提供一种防治植物病原菌禾谷镰刀菌的方法,是利用上述吡嗪类抑菌组合物作为抑菌剂。
8、在本发明的一种实施方式中,所述植物可选粮食作物,包括谷物、马铃薯、大豆等容易受到禾谷镰刀菌病害的植物。谷物包括小麦、玉米等。
9、本发明还提供了所述的吡嗪类抑菌组合物或生物抑菌剂在抑制禾谷镰刀菌生长产毒方面的应用。
10、本发明还提供一种抑制植物中禾谷镰刀菌生长产毒的方法,是利用上述吡嗪类抑菌组合物作为抑菌剂。
11、在本发明的一种实施方式中,所述禾谷镰刀菌是分离自发霉小麦的菌株ph-1。
12、在本发明的一种实施方式中,所述抑菌剂的使用剂量为5-500μg/l。具体可选5μg/l、10μg/l、15μg/l、25μg/l、50μg/l、125μg/l、250μg/l和500μg/l。
13、在本发明的一种实施方式中,所述方法包括:向放置有植物的一定空间内加入吡嗪类抑菌组合物,控制吡嗪类抑菌组合物在空间内终挥发浓度为5-500μg/l。
14、优选的,所述挥发性吡嗪类抑菌组合物抑制禾谷镰刀菌的最佳剂量为250μg/l,禾谷镰刀菌生长受显著抑制。
15、本发明还提供上述吡嗪类抑菌组合物或生物抑菌剂在抑制植物中禾谷镰刀菌产玉米赤霉烯酮(zen)方面的应用。
16、在本发明的一种实施方式中,所述吡嗪类抑菌组合物抑制禾谷镰刀菌的使用剂量为5-500μg/l。具体可选5μg/l、10μg/l、15μg/l、25μg/l、50μg/l、125μg/l、250μg/l和500μg/l。
17、在本发明的一种实施方式中,所述吡嗪类抑菌组合物抑制禾谷镰刀菌的最佳剂量为250μg/l,禾谷镰刀菌zen产量受显著抑制。
18、在本发明的一种实施方式中,本发明挥发性吡嗪类抑菌组合物在小麦基质中对禾谷镰刀菌具有良好的抑制作用。扫描电镜的结果显示,本发明所述的复合挥发物可使禾谷镰刀菌的菌丝呈现出褶皱粗糙的表面,甚至发生了断裂,而对照组中菌丝表面饱满光滑,且菌丝无断裂现象。
19、在本发明的一种实施方式中,本发明挥发性吡嗪类抑菌组合物在250μg/l和500μg/l的浓度下,处理组与对照组之间的菌丝直径差异显著,并且同等浓度下,混合挥发物对禾谷镰刀菌的生长抑制效果显著强于单一挥发物。
20、相比现有的最接近技术,本发明有以下效果优势:
21、(1)高效抑制活性:本发明吡嗪类抑菌组合物其由不同种吡嗪类挥发物组成,一定比例复合后表现出协同增效作用,相比单一吡嗪类挥发物具有更强的抑菌效果,可在较低浓度下达到显著的抑制效果。本发明吡嗪类抑菌组合物在各种条件下均表现出稳定的抑菌效果,成为一种可靠的抗真菌解决方案。
22、(2)环境友好:本发明吡嗪类抑菌组合物是微生物源吡嗪类挥发物,作为生物农药,该组合物对非靶标生物和生态系统的影响较小,不会对环境造成严重污染,有助于维护农田的生态平衡,符合环保要求。本发明为小麦病原菌禾谷镰刀菌提供了一种天然抑制剂的研究方案,对粮食减损领域提供了创新的解决方案。这种微生物源吡嗪类挥发物的复合物具有出色的抑菌效果,同时生产成本较低,基本无毒且来源天然,因而具有巨大的商业潜力,适合在农业生产中广泛应用。
23、(3)抗性风险低:由于吡嗪类抑菌组合物作用机制的特殊性质,病原菌产生抗性的风险较低,这使得该混合物在长期使用中仍然有效,减少了频繁更换防治方法的需要,提高了防治效果的持久性。
24、本发明的吡嗪类混合物作为一种抗真菌产品,在防治小麦病原菌禾谷镰刀菌方面展现出了显著的优势,为农业生产提供了一种高效、环保、持久的解决方案。这将有助于改善小麦产量和品质。因此,本发明的吡嗪类混合物在小麦病原菌防治领域具有重要的应用价值和市场潜力。
1.一种抑制禾谷镰刀菌产毒的吡嗪类抑菌组合物,其特征在于,所述吡嗪类抑菌组合物由吡嗪、2-甲基吡嗪、2,5-二甲基吡嗪、2,3,5-三甲基吡嗪中任意两种及以上组成。
2.根据权利要求1所述的吡嗪类抑菌组合物,其特征在于,由吡嗪、2,5-二甲基吡嗪和2,3,5-三甲基吡嗪组成。
3.根据权利要求2所述的吡嗪类抑菌组合物,其特征在于,组合物中吡嗪、2,5-二甲基吡嗪和2,3,5-三甲基吡嗪的体积比为1:1:1。
4.一种生物抑菌剂,其特征在于,含有权利要求1-3任一项所述的吡嗪类抑菌组合物和可接受的载体。
5.根据权利要求4所述的生物抑菌剂,其特征在于,所述生物抑菌剂的剂型为生物熏蒸剂。
6.一种防治植物病原菌禾谷镰刀菌的方法,其特征在于,是利用权利要求1-3任一项所述的吡嗪类抑菌组合物、或者权利要求4-5任一项所述的生物抑菌剂作为抑菌剂。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述植物为粮食作物。
8.权利要求1-3任一项所述的吡嗪类抑菌组合物、或者权利要求4-5任一项所述的生物抑菌剂在抑制禾谷镰刀菌生长、产毒方面的应用。
9.一种基于权利要求1-3任一项所述的吡嗪类抑菌组合物抑制植物中禾谷镰刀菌生长产毒的方法,其特征在于,向放置有植物的一定空间内加入吡嗪类抑菌组合物,控制吡嗪类抑菌组合物在空间内终挥发浓度为5-500μg/l。
10.权利要求1-3任一项所述的吡嗪类抑菌组合物、或者权利要求4-5任一项所述的生物抑菌剂在抑制植物中禾谷镰刀菌产玉米赤霉烯酮方面的应用。
