[01377235]两亲性大分子季铵盐的合成及其在水稻纹枯病防治中的应用研究

水稻纹枯病是由立枯丝核菌（Rhizoctonia solani）引起的一种制约水稻生产的重要真菌病害之一。水稻纹枯病菌菌核作为丝核菌（R. solani）在无性繁殖中的一种特殊形态,难以对菌核进行有效防治是水稻纹枯病难以根治的重要原因之一。本研究针对水稻纹枯病菌菌核的结构特性,指出药物与菌核内层活性菌丝或萌发后菌丝的有效接触是防治菌核的前提,并在前期研究的基础上,设计、合成了一系列低毒高效的两亲性大分子季铵盐,包括：含聚硅氧烷嵌段的两亲性大分子季铵盐（PDMS-b-QPDMAEMA,SnQ5）、主链型亲水性大分子季铵盐和聚二烯丙基季铵盐系列等,研究了上述大分子季铵盐在水相中的聚集特性及其在R. solani菌核表面的吸附与浸润特性;评价其生物相容性;采用菌核解剖与内部结构微观分析、菌核表面微观结构分析、菌核萌发实验、平板抑菌实验、室内盆栽实验和田间实验等方法,系统研究了PDMS-b-QPDMAEMA对水稻纹枯病菌菌核萌发的抑制特性与机理;研究其对R. solani的抑菌机理,建立PDMS-b-QPDMAEMA的“结构-抑制菌核萌发”构效关系,开展了初步的盆栽和田间试验。 主要研究结果包括：（1）生长速率法并不适合两亲性大分子季铵盐抑菌活性的评价,对其抑菌活性的评价可用菌丝称重法;（2）虽然小分子和大分子季铵盐均能对R. solani菌丝形貌、细胞壁、细胞膜（渗透性和完整性）和细胞内部结构（DNA和线粒体）产生影响,而大分子季铵盐SnQ5与PQD-BC能独特地引起细胞膜发生脂质过氧化;（3）证实其由疏水的外层和含有活性菌丝的内层构成的基础上,确定了两亲性较强的大分子季铵盐可以改变菌核表面的亲疏水性;（4）通过荧光标记技术,初步探讨了三类季铵盐抑制菌核萌发的机理：与BC和PQD-BC相比,SnQ5既可有效吸附在菌核表面,又可渗透进入并稳定存留于菌核内部,杀死菌核内层的活性菌丝,且不易被冲洗流失,从而实现对R. solani菌核萌发的长效稳定抑制;（5）季铵盐的大分子化及疏水嵌段的引入,有利于降低其对环境毒性;（6）初步的盆栽和田间实验表明,经SnQ5处理的菌核,其为害水稻植株的能力明显下降,水稻叶面的病斑总长度以及植株的病害严重度显著降低,稻谷的产量较阳性对照组有所增加。