十三酸在防治南方根结线虫方面的应用

摘要

本发明提供一种十三酸在防治南方根结线虫方面的应用，其是将十三酸溶于甲醇中，所述十三酸浓度在0.50～4mM，所述十三酸浓度范围为1.00mM至4.00mM时，吸引南方根结线虫的二龄幼虫并造成致死，可作为引诱剂；十三酸浓度范围为0.5mM时，对南方根结线虫的二龄幼虫具有趋避作用，可作为驱避剂。本发明中使用的十三酸来源丰富，低毒，对人畜、环境安全，并且，防治效果显著提高。

说明书

技术领域

本发明属农业技术领域。涉及一种脂肪酸化合物一十三酸在防治 南方根结线虫方面的应用。

背景技术

根结线虫是世界范围内的重要病原生物之一，它给世界农业生产 带来了严重损失，每年全世界因此而造成的农业经济损失高达1570 亿(Abad，P，Gouzy，J，Aury，J.M.，et al.Genome sequence of the  metazoan plant-parasitic nematode Meloidogyne incognita.Nat. Biotechnol.2008，26，909-915)。目前世界上已经报道的根结线虫 有90余种，而南方根结线虫(Meloidogyne incognita)、爪哇根结线虫 (M.javanica)，花生根结线虫(M.arenaria)和北方根结线虫(M.hapla) 占整个根结线虫的95％(武扬，郑经武，商晗武.根结线虫分类和 鉴定途径及进展.浙江农业学报.2005，17：106-110)。南方根结线虫 造成设施生产的一系列问题并使其大量经济作物减产。而在我国北 方，以南方根结线虫为主，根结线虫的寄主植物范围广泛，超过3000 中植物，包括单子叶植物，双子叶植物，草本植物，木本植物，特别 是蔬菜中的茄科、葫芦科等经济价值高的作物，尤其是番茄和黄瓜， 受害后，一般可造成减产30％～40％，甚至绝收(彭德良.蔬菜线虫病 害的发生和防治.中国蔬菜.1998，4：57-58)。当前，根结线虫的防治 主要以化学药品防治为主，但是，由于其对环境、人畜安全的危害， 逐渐被立法部门取消。所以，安全有效、低毒的药品及防治方法迫在 眉睫。

根结线虫主要包括六个生育期，而在线虫的二龄期，利用发达的 受神经支配的头感器，通过头部的嗅觉神经元(AWA，AWC)来感 知根系散发出的信号物质，向寄主植物进行趋向性迁移，侵染植物， 从而完成其生命周期(Cortese M R.The expression of the homologue  of the Caenorhabditis elegans lin-45 raf is regulated in the motile stages  of the plant parasitic nematode Meloidogyne artiellia.Molecular and  Biochemical Parasitology，2006，149：38～47)。因此，在根结线虫 的二龄期，可以通过干扰根结线虫的趋向性迁移，起到线虫防治的目 的。十三酸，合成步骤简单，而且制药方面均有诸多应用，因此，十 三酸作为有机酸，低毒，作为防治线虫的材料，对环境、人畜友好。

《植物保护》2011年第37卷第2期99-102页公开了名为“有机 酸类化合物对南方根结线虫的生物活性”的文章。该文章中采用室内 离体测定方法，测试了15种有机酸对南方根结线虫(Meloidogyne  incognita)2龄幼虫致死率和卵孵化抑制率。结果表明，甲酸和丙酸 对2龄幼虫和卵的生物活性最高，明显优于其他供试有机酸，但是活 性低于对照药剂阿维菌素。对生物活性结果及有机酸化学结构进行比 对发现，小分子量化合物对南方根结线虫具有较高生物活性。然而， 小分子的化合物虽然对南方根结线虫具有较高的生物活性，但是小分 子的化合物及其不稳定，易挥发，对作物的生长造成极大的危害，而 且加速土壤环境的酸化。而大分子的脂肪酸，例如，十三相对稳定， 存在多种植物体，对人畜、环境相对安全，并且，对南方根结线虫的 运动表现出可调控性，并用致死的效应，因此，在南方根结线虫防治 方面表现出更多的潜力。

发明内容

为克服上述缺陷，本发明的目的在于，提供一种十三酸在防治南 方根结线虫方面的应用。

所述应用为将十三酸溶于甲醇中，可作为驱避剂或引诱剂。

所述十三酸浓度在0.50～4mM。

所述十三酸浓度范围为1.00mM至4.00mM时，吸引南方根结线 虫的二龄幼虫并造成致死，可作为引诱剂。

十三酸浓度范围为0.5mM时，对南方根结线虫的二龄幼虫具有 趋避作用，可作为驱避剂。

本发明中，发现十三酸通过调节南方根结线虫的二龄的趋向性运 动，并对线虫造成致死效应，十三酸具有材料来源丰富，合成方法简 单，低毒，对人畜、环境安全的优点，可用于有机合成，及药物制备， 并且，十三酸除驱避南方根结线虫外，还可作为陷阱引诱剂，将线虫 吸引过来，并将其致死，具有加广泛的用途及生态意义。

本发明，在实验室的条件下，验证十三酸通过调控南方根结线虫 的趋向性迁移来防治线虫，并为南方根结线虫防治效果提供强有力的 数据支持。

附图说明

图1示出了十三酸对南方根结线虫趋向性的影响。

图2示出了不同浓度十三酸对南方根结线虫死亡率的影响。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步详细描述本发明。应理解，这些实 施例只是为了举例说明本发明，而非以任何方式限制本发明的范围。

实施例中使用的十三酸(CAS：638-53-9)购买自sigma公司， 采用的甲醇为色谱纯甲醇。

下列实施例采用不同浓度的十三酸溶液处理南方根结线虫的二 龄幼虫，利用趋向性指数，线虫死亡率，从生理数据来说明十三酸作 为南方根结线虫驱避剂或引诱剂的效果。

实施例1

将色谱纯甲醇配成浓度为4.00mM的储存液，并用色谱纯甲醇 稀释成浓度为0.50mM的十三酸溶液，并保存于-20℃冰箱。

实验室的模拟试验，按照Ward(Ward Samuel.Chemotaxis by the  nematode Caenorhabditis elegans：Identification of attractants and  analysis of the response by use of mutants.Proc.Nat.Acad.Sci.USA. 1973，70，817-821)和Bargmann等(Bargmann C.I.，Hartweig E.， Horvitz H.R.Odorant selective genes and neurons mediate olfaction in C. elegans.Cell，1993，74，515-527)所提供的方法，采用直径为6cm 的培养皿，于对角线位置，分别在距离边缘1cm标记直径为1cm的 圆。每个培养皿中加入10ml 0.8％的琼脂。在标记双圈的培养皿中， 一侧圈内加入10ml的色谱纯甲醇，另一侧加入10ml的0.5mM的十 三酸溶液。加入化合物后的培养皿，放入25℃培养箱中避光孵化2h， 在每个培养皿的中间部位，与两侧的圆等距的位置，加入50条刚孵 化出的南方根结线虫的二龄幼虫，25℃培养箱避光孵化3h，按照 Bargmann和Horvitz(Bargmann C.I.，Horvitz H.R.Chemosensory  neurons with overlapping functions direct chemotaxis to multiple  chemicals in C.elegans.Neuron，1991，7，729-742)的方法统计趋向 性指数(Chemotaxis Index)，其计算方法为：添加十三酸溶液圆中 线虫的数量与添加甲醇溶剂圆中线虫数量的比值；趋向性指数≥0.2 时，为吸引；0≤趋向性指数＜0.2时，为微弱吸引，趋向性指数≤-0.02 时，为排斥。并且，统计二龄幼虫的死亡率，死亡率的计算方法为： 运动到添加不同浓度十三酸溶液圆中线虫死亡数与圆中线虫总数的 比值。

实施例2

除了配制的十三酸溶液的浓度为1mM外，其余同实施例1。

实施例3

除了配制的十三酸溶液的浓度为2mM外，其余同实施例1。

实施例4

除了配制的十三酸溶液的浓度为4mM外，其余同实施例1。

由说明书附图1中示出得结果表明，十三酸对南方根结线虫的作 用表现为：低浓度趋避，随着浓度的增加，微弱吸引线虫。当十三酸 浓度为0.50mM时，十三酸对南方根结线虫表现显著的驱避作用，而 随着浓度的增加，十三酸对南方根结线虫开始吸引，趋向性指数随着 浓度的增加而增大，指数范围为0.06-0.13。

由说明书附图2中示出得结果表明，在我们试验浓度范围内，南 方根结线虫的死亡率随着十三酸浓度的增加而增加。十三酸浓度为 0.05mM时，十三酸对南方根结线虫没有致死的效应，而浓度1.00mM 至4.00mM范围，线虫的死亡率范围为0.07-0.62。

生理数据表明：0.50mM的十三酸作为驱避剂，趋避线虫；而浓 度范围为1.00mM至4.00mM范围内，十三酸为南方根结线虫的引诱 剂，吸引南方根结线虫，并致死，致死率高达62.0％。