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使SDHI类杀菌剂在全球市场萎缩的情况下异军突起各大公司对此类杀菌剂的发展寄予厚望如巴斯夫对氟唾菌酰胺寄予的销售峰值高i6亿欧元,2019年销售额达©J
4.91亿耘;,位于SDHI类杀菌剂销售额第一先正达则预测苯并烯氟菌哩的年峰(直销富贿超过5亿美元2019年已达SJ
4.19亿美元SDHI类主要品种详细信息见表1销售额排在前3位的是瓢醛酰胺、苯并烯氟菌理、口獭菌胺,2019年销售额达到
12.88亿美元,占SDHI类杀菌剂销售的56%左右其中苯并烯氟菌嘤年增长率达到
64.3%表1SDHI类杀菌剂主要产品概况2019年销售额/亿美上市时间2019/20中文通用名英文通用名开发公司主要作物元(年)年增长率氟哩菌耕胺
4.912012巴斯夫谷物、大豆、特殊作物、草坪+123fluxapynxal苯并库氟菌理
4.192013先正达大豆、玉米+643lrrucovuiliflupyr脏帙翦胺2003巴斯夫IMMUIMI
3.78油菜、水果蔬菜、谷物、前的、马铃营、草-
0.6坪、花生、咖啡、观赏植物联苯毗菌胺bixafrn
2.762010拜耳谷物+33薇哩的聚胺拜耳油菜、马铃薯prtiflufrn
1.702012+
6.3毗理亲博胺
1.29先正达谷物2010+
5.4氟哩环菌胺先正达谷物、大豆、玉米snlaxanr
1.082011+
2.6氟电菌酸胺
0.87拜耳前罚、马铃售、油菜、花生、水果蔬菜2012+22毗嘎凿胺三井化学谷物、水果蔬菜|rnthiopyrad
0.852009♦
3.7氟理帝酰羟胺先正达玉米、大豆、谷物、蔬菜
0.652017姜锈灵谷物、水果蔬菜、大豆、花生、大米arbixm
0.M1966爱利思达、拜耳、-
13.4Su ndat、韩国进兴哩氟限胺日产化学水稻、马铃磐lhifluzarnilr031997-
6.4异丙噬菌胺日本石原水果蔬菜、油菜is4ifHat!iil032014+
76.2日本农药氟帙胺fluhiliuiil
0.31984水稻、马铃落、水果蔬菜、花生、草坪、观-
7.4赏植物联旅毗嗪菌胺日本农药玉米、油菜、水稻、草坪、蔬菜、前的、梨p THzifliunil
0.12018N/A映毗菌胺
0.11997日本住友水稻0furamHpyr灭锈股
0.11980日本组合化学水稻-
7.8tiirpnHiil总计
23.11+85SDHI类杀菌剂的抗性现状1970年报道第一个对SDHI类药剂抗性的真菌突变体以来EiMSDHI序剂的广泛应用,目前,在不同病原菌的抗药性菌株中已检测到超过20多种的突变类型(见表2)大多数病原菌的田间抗性种群的SDH基因突变位点都不止1个,但很少在同一突变体上检测到多个位点同时发生突变到目前为止,在田间病原菌种群抗药性的研究中,除了SDH基因突变外,是否还有其他机制会导致病原菌抗药性的产生,这一点还尚不清楚表2不同病原菌对SDHI类杀菌剂抗性情况病原菌SDHI类杀菌剂作物病害突变来源参考文献.4llcnuria idtenuita脏帙菌胺阿月浑子树链格胞菌室内诱导突变体山间突变体[14-15].4llerniuia soltail脏帙菌胺、氟毗菌帙胺、毗嚏菌胺马铃营早疫病菌茄链格胞田间突变体
[16]Rhuneriella jatyni唳帙菌胺樱桃、前的室内诱导突变体强川间突变体17]Botrytis citvrva喔帙菌胺、麦锈灵、萎锈灵、联旅草怎、琳猴桃、苹果灰鞋病菌田间突变体[10-11],毗菌胺、氟毗菌酰胺Jriifurain.|18-211毗理禁菌胺Botrytis eiliptica噪酰菌胺番樱桃百合灰霉病菌田间突变体FRAQ22]Clahrreiiia spp.SDHI类杀菌剂草坪币国病菌田间突变体
[23]Cory ncsponicstsiicU”唳帙菌胺黄瓜褐星病菌田间突变体
[24]Diiiymelki bryoniae噪酰菌胺、毗噬菌胺瓜类要枯病菌田间突变体I7JJ25]DulyrneUa tiuuueti噪帙菌胺除虫菊室内诱导突变体四病原菌SDHI类杀菌剂作物病害突变来源参考文献Fusarium graminear um氟噬菌除羟胺小麦禾谷镰刀凿室内诱导突变体127]MonHiiua fruclictJa唳帙菌胺桢严褐腐病菌田间突变体128]Mycosp luirrella萎锈灵小麦㈣叶枯病菌室内诱导突变体⑶ffiunuticolaPIKJCopsara ptuhyrliizt SDHI类杀菌剂大豆豆磐层锈菌田间突变体FRAQ22J喔酰菌胺甜瓜、黄瓜瓜类白粉菌田间突变体Pohtsf hmi xiuit/iii130]Pyrentjfflutra terrsSDHI类杀菌剂大麦网斑病菌田间突变体PHRiunultiria colh^t y^ii碇帙菌胺大麦叶斑病菌室内诱导突变体田间突变体
[32]Rhizin tumasolani唾氟酰胺水稻立枯丝核菌田间突变体室内诱导突变体133]网SclenHuiui sclenttiorum喔帙曲胺油菜菌核病菌田间突变体Sie mphylium vcsicariumSDHI类杀菌剂芦笋叶枯病菌田间突变体FRAQ22]Ustilagi rruiyilis姜锈灵玉米黑粉病菌室内诱导突变体P5]Us Iilogo midafriifiirain大麦黑粉病菌田间突变体136]k enturiiiinaequdis SDHI类杀菌剂苹果黑星病菌田间突变体37]Zymoseptoria triliciSDHI类杀菌剂小麦叶枯病菌室内诱导突变体网SDHI类杀菌剂抗性分子机制研究SDHI类杀菌剂2009年才由FRAC杀菌剂正式划分出来,抗性风险为中等至高抗性风险,田间进行严格抗性监测,此外有研究表明这类药剂的作用机制和抗性机理相似班懒本n ComplexID^^zg^MSQR,是母呼雕遇盼,该复合体由4个亚基组成,即黄素蛋白SDHA、铁硫蛋白SdhB及2个膜锚定蛋白SDHC和SDHD
[39]琥珀酸脱窗醐唯脐*SDHI猱O菌剂通过覆盖线粒体复合体II辅酶Q位点,阻断电子由铁硫中心向辅酶Q传递,从而干扰真菌的呼吸作用,阻碍期圜t谢,抑制病原菌的生长,导致其死亡目前,与泛酿结合位点相关的琥珀酸脱氢酶的SDHB、SDHC.SDHD亚基上都检测到相关基因的突变,发生突变频率最高的是SDHB亚基,突变后的氨基酸降低了药剂与琥珀酸脱氢酶的结合能力,这也是抗性产生的主要原因目前对SDHI类杀菌剂抗性问题的研究多数为分子学层面基因测序表明多种植物病原菌对SDHI类杀菌剂产生抗药性是由于SDHB、SDHC、SDHD亚基上发生了点突变有研究表明灰葡萄抱对咤酰菌胺、异丙嘎菌胺、氟叱菌酰胺、氟嘤菌酰胺、叱曝菌胺产生抗药性是由于SDHB亚基上B-H272R、B-P225L.B-H272Y、B-N230I.B-H272L.B-P225F、B-P225T等位点基因发生了突变;西瓜蔓枯病菌对咤酰菌胺和氟毗菌酰胺产生抗性的菌株也为B-H272R、B-H272Y基因发生突变;而小麦赤霉病的禾谷镰刀菌对氟噬菌酰羟胺产生抗性则是由于SDHC亚基上C-R86H、C-R86C、C-A83V发生了突变黄瓜棒抱叶斑病菌对SDHI类杀菌剂产生抗性不仅在SDHB、SDHC、SDHD亚基上发生了单突变,并且有的菌株发生了双突变B-I280V/C-S73P、B-I280VC-N75s和C-S73PC-N75S除了基因测序,采用分子对接预测病原菌对药剂的抗药性也是未来抗性研究的一个重要手段陶丽红等通过分子对接预测了异丙喔菌胺、氟叱菌酰胺、氟理菌酰胺、叱曝菌胺和咤酰菌胺5种杀菌剂与野生型和突变型菌株的琥珀酸脱氢酶SDH的亲和力及结合模式之间的变化,分析其抗药性机制,SDHB亚基上B-P225F和B-H272R的突变可能是引起灰葡萄抱对5种杀菌剂产生抗药的口弓I起交互抗性的主要原因之一,这与Veloukas和Hu等分子测定结果基本一致;B-P225L突变可能降低灰葡萄泡对部分杀菌剂的敏感性,但不是引起SDH对SDHI类杀菌剂产生交互抗性的主要原因日本田间监贝倒肮喃t菌胺的I弧褐斑W菌Corynespora cassiicola菌株,所有极高亢性菌株SDHB278位t组S酸CA者霹3酪氨酸TAC,高抗菌株突变为米^MCGC,中抗性菌株降变立舒SDHC S73P和SDHDS89P、G109V Miao等[33]检测了曝吠酰胺敏感菌株和睡吠酰胺Wo药瘦株,册睦明SDHB蛋白中的H249Y可引起立枯^核菌对睡堀搬的亢性虽然报道的SDHI类杀菌剂的抗性菌株突变发生在SDHB亚基上的居多,但是SDHC、SDHD2个亚基的氨基酸突变也不容忽视,这2个亚基突变反而会导致高抗菌株的出现,Lee等近年发现草坪草币斑病对SDHI杀菌剂也产生了抗性评估突变体对咤酰菌胺、氟唾菌酰胺、异丙睡菌胺、氟毗菌酰胺和氟唾菌酰羟胺的敏感性差异结果表明SDHB亚基突变H267Y/R的分离群体对氟叱菌酰胺更为敏感,而SDHC亚基突变C-G91R,C-G150R的分离群体对所测试SDHI类杀菌剂均表现出耐药性Pearce等研究了除虫菊褐斑病菌Didymellatanaceti对咤酰菌胺的敏感性和抗药性,对敏感菌株和抗药性菌株的SDHB、SDHC和SDHD亚单位进行测序,带有SDHB-I279V.SDHC-H134Q和SDHD-D112E突变位点的离株表现出中等抗性10RF100,带有SDHC-H134R突变位点的离株表现出非常高的抗性RF1000Dooley等
[38]2015年对爰尔兰试验田的小麦叶枯病菌Zymoseptoriatritici进行田间抗性监测,这是在实验室突变研究中检测到SDHC-H152R筵首次在野^菌株中被发现SDHI类杀菌剂交互抗性在SDHI类杀菌剂田间抗性种群或是人工诱导获得的抗性突变体中,由靶标位点基因突变带来的病原菌的抗药性指数会存在较大差异,这主要取决于SDHI杀菌齐I」的化^群勾、基因突变类型和病原菌种类目前通过分子遗传技术,在病原菌的靶基因中发现了与SDHI类杀菌剂抗性相关的氨基酸残基突变新开发上市的SDHI类杀菌剂与之前的产品具有不同的交互抗性该类杀菌剂的生物活性是基于对靶标位点的特异性、亲和力和结合强度生物活性差异可能是由于它们与抑制剂结合位点中SDH亚基中氨基酸残基的亲和力或相互作用的差异所致所以对病原菌中SDH基因氨基酸突变情况的了解有助于这类杀菌剂抗性机制的研究有研究发现发现的是氟毗菌酰胺、毗睡菌胺等含新型桥链结构的SDHI类杀菌剂与咤酰菌胺、毗理蔡菌胺等传统SDHI类杀菌剂之间无交互抗药性阎昱韬报道多主棒抱Corynespora cassiicola在同源位置发生突变,SDHB-H278Y及SDHB-H278R突变体对咤酰菌胺与氟叱菌酰胺之间存在负交互抗性通常这种负交互抗药性存在于咤酰菌胺、联苯叱菌胺、叱理蔡菌胺和氟毗菌酰胺之间即使是在同一氨基酸位点发生突变,病原菌对SDHI类杀菌剂的敏感性也可能不相同,如灰葡萄泡H272Y突变体会降低对咤酰菌胺、叱嘤蔡菌胺和联苯叱菌胺的敏感性,但却对氟叱菌酰胺的敏感性有所提升Avenot等评价了Alternaria alternata对SDHI类杀菌剂剂氟毗菌酰胺、氟嗖菌酰胺、叱睡菌与咤酰菌胺的交互抗性一些SDHB或SDHC突变对叱睡菌胺和氟理菌酰胺表现为高度敏感、敏感或敏感性降低,而其他突变菌株则对药剂产生了不同程度的抗性相反,SDHB突变对氟叱菌酰胺敏感;SDHC突变对氟叱菌酰胺敏感或敏感性降低或中等抗性;SDHD突变对氟毗菌酰胺和毗暖菌胺敏感性降低,但是对氟嘤菌酰胺高抗因此,在评估SDHI类杀菌剂的交互抗药性时,对抗药性种群的基因背景研究是十分重要的SDHI类杀菌剂抗性治理策略通过研究琥珀酸脱氢酶抑制剂的创制开发、作用机制、抗性机制等,可以在最大程度上实现该类药剂的有效的抗性预防和策略制定虽然SDHI类杀菌剂在国内有关抗性研究报道较少,但国外已有大量有关田间抗性的报道,该类药剂已被FRAC归为中度抗性风险杀菌,因此在农业生产中,必须控制其使用的次数及用药的方式,建议与其他药剂混配使用,以减缓抗性的发生目前,多数SDHI类杀菌剂均在同一交互抗性组,随着抗性的逐渐产生,未来可能有些品种还未上市便已产生抗性,这也为未来该类杀菌剂结构设计提出了巨大的挑战化合物结构对其活性表现有着决定性的作用,在SDHI类杀菌剂的发展历程中出现了2次转折点,均是对该类杀菌剂结构进行了较大改动一是咤酰菌胺的开发首次将叱咤基团引入到该类化合物的结构中,并在酰胺基团的氮基端首次引入了空间占位较大的联苯基团这样的改动,使得咤酰菌胺的活性特别是杀菌谱得到了极大地提升,可广泛用于除卵菌外的各类植物真菌病害的防治二是氟叱菌酰胺的开发是首个该类杀菌剂中对酰胺桥链进行改造的化合物,它在桥链中增加了2个碳原子,获得该类杀菌剂全新的桥链结构,改变了该类杀菌剂固有的开发模式(酰胺键两端直接与芳香基团相连)而且,氟叱菌酰胺的开发突破了该类杀菌剂与琥珀酸脱氢酶固有的结合模式使得其与萎锈灵、碇酰菌胺等典型的SDHI类杀菌剂之间不存在交互抗药性虽然咤酰菌胺和氟叱菌酰胺的开发解决了SDHI类杀菌剂发展中面临的一些问题,极大地推动了该类杀菌剂的发展,但是该类杀菌剂仍然面临着一些问题亟需解决相比于甲氧基丙烯酸酯类和三嘤类杀菌剂,SDHI类杀菌剂在杀菌谱上仍有所欠缺,其对卵菌活性较低,在该类病害的防治上严重不足因此开发出可以防治作物卵菌病害的新SDHI类杀菌剂品种,是未来非常值得研究的方向之一此外SDHI类杀菌剂抗性逐年加重,仍需要结构上的不断创新来应对抗性的快速发展。