病原菌对Strobilurin类杀菌剂抗药性机理的研究进展

摘要

结合strobilurin类杀菌剂作用机制的特点,通过室内和田间研究的结果总结了病原菌对该类杀菌剂产生抗药性的主导机制。Strobilurin类杀菌剂主要结合于病原菌细胞色素bc1复合物中细胞色素b部分的Qo位点,而细胞色素b由突变率很高的线粒体基因组编码,所以病原菌很容易因该基因的突变而导致抗药性发生。至今已至少有14种寄主植物上的25种病原菌在田间表现出了对strobilurin类杀菌剂的抗药性。抗药性产生的主要机理是病原菌细胞色素b的氨基酸残基发生了单点取代。田间抗性菌株的主要取代位点是G143A、F129L和G143R。一些非靶标生物细胞色素b的143位为丙氨酸,这可能是strobilurin类杀菌剂对其表现安全性的原因之一。由于锈病病菌Pucciniaspp.中内含子剪切位点恰好出现在编码G143的GGT之后,G143A的突变会导致突变菌株的死亡,因而它们在田间不会表现出抗药性。此外,Qo抑制剂阻断电子传递后会导致胞内活性氧(ROS)的增加,而ROS可以诱导细胞交替氧化酶(AOX)的表达,进而启动线粒体的旁路氧化途径,使病原菌表现出抗药性。因此,病原菌氨基酸残基的单点取代和交替氧化途径是导致病原菌对strobilurin杀菌剂产生抗药性的主导机制。