β-甲氧基丙烯酸酯有什么特点?

β-甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂来源于嗜球果伞素,是一种具有杀菌活性的天然抗生素,因此也被称为嗜球果伞素类杀菌剂。自从1969,Musilek等人在蘑菇中发现了一种叫做嗜球果伞素的抗生素的杀菌活性,经过20多年的结构优化研究,科学家们在这类杀菌剂的研制上取得了巨大的成功。先正达和巴斯夫最早于1996在德国注册了阿米西(嘧菌酯)和苯磺隆(醚菌酯)防治小麦白粉病和叶枯病。到2000年,仅阿米西公司就在全球100多种作物上登记了400多种真菌病害。阿米西益达和Tribebe创造了单个品种连续年销售额超过4亿美元的历史纪录,分别排在草甘膦和吡虫啉之后的第三和第五位,树立了三唑类杀菌剂之后杀菌剂发展史上新的里程碑。甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂优势突出:①选择性高,对几乎所有作物和生态都安全,符合人类对环境的要求;(2)具有特别广谱、高效的抗菌活性,对卵菌纲、子囊菌纲、担子菌纲、真菌类具有很高的杀菌活性,符合综合防治策略;③具有保护、根除、抗产孢和治疗作用,符合预防为主的植保方针;(4)具有良好的内吸、转运和扩散性能,其中阿米西在植物体内的分布优于三唑类杀菌剂,可通过气相在植物冠层内扩散;⑤靶标独特,与现有其他杀菌剂无交叉抗性;⑥能明显延缓植物衰老,促进植物生长,提高农产品产量和品质。

甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂独特的作用机理决定了植物病害防治的种类和效果,这不仅取决于杀菌剂本身的物理、化学和生物学特性,还取决于杀菌剂、病原菌和寄主的相互作用。甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂主要作用于真菌的线粒体呼吸,破坏能量合成,从而抑制真菌生长或杀灭病菌。该药物与线粒体电子传递链中复合体III (Cytbc1复合体)中Cytb的Q0位点结合,阻断电子从Cytbc1复合体向Cytc的流动。因此,甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂或嗜球果伞素也被称为Q0抑制剂,简称Q0Is。最近发现噁唑烷酮的咪唑啉酮和恶唑烷酮的作用机理也是抑制Q0位点,所以这两种杀菌剂也被归为甲氧基丙烯酸酯类。真菌对呼吸链电子传递中断的适应性生物进化,就是旁路呼吸途径的存在。旁路呼吸途径中只有一个关键的交替氧化酶(AOX)复合物。AOX在不同的真菌中有内源性或诱导性表达,因此甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂对那些有内源性AOX表达的真菌效果较差,如灰葡萄孢和香蕉黑斑病。在真菌中诱导AOX表达的机制是复杂的,但已知在一些真菌细胞中超氧自由基浓度的增加可以诱导AOX表达。因此,超氧化物自由基清除剂可以增强或延长甲氧基丙烯酸酯杀真菌剂的抗菌活性。同样,已知类黄酮和其他物质存在于一些植物的新陈代谢中。这些物质具有抑制AOX活性的作用,因此甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂对某些真菌可以在植物上表现出比体外更高的抗菌活性。

在甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂开发和使用的早期,对其抗药性风险的研究被认为是中等抗药性风险。实际上,这种杀菌剂经过两年的应用,已经产生了抗药性,防治效果明显下降。例如,在实际应用醚菌酯1年后,报道了小麦和大麦抗白粉病的发生。到2000年,德国北部、法国北部和英国的田间病原菌群中的抗性分生孢子已占2% ~ 99%。1999在日本也检测到黄瓜和甜瓜上的白粉病和霜霉病抗性品系。而小麦叶斑病、褐锈病、网纹叶斑病的抗性相对较慢。目前甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂除单剂外,与其他类型杀菌剂混配,将成为该类杀菌剂进一步发展的趋势。2001,拜耳公司研制出“肟菌酯+丙环唑”混合药剂;2004年,先正达还推出了“嘧菌酯+丙环唑”混剂。

截至目前,关于甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂的发明专利已有上千件,已商品化的有8个品种,包括嘧菌酯、醚菌酯、嘧菌酯、苯氧苄胺、啶氧菌酯、嘧菌酯、氟嘧菌酯、二甲氧菌酯。进入市场之前还有很多品种在开发中。