2025年12月24日,实验室博士研究生潘小艺为第一作者,廖圣良研究员和王宗德教授为共同通讯作者在《Pesticide Biochemistry and Physiology》(中国科学院一区TOP,IF=4.0)发表题目为“Citral-based acylthiourea derivative enhances the efficacy of thiophanate-methyl against Rhizoctonia solani through membrane destabilization”的论文。该研究得到了国家自然科学基金(32260370、32360364)、江西省“双千计划”(jxsq2023201120)、赣南师范大学2030年培育计划(480094)和江西省乡土树种优良种质选育与高效利用重点实验室项目(2024SSY04093)等的资助与支持。
水稻纹枯病是一种由立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)引发的真菌性病害。当前,该病的田间防治仍主要依靠甲基硫菌灵等传统化学杀菌剂,但持续施用不仅可能导致防治效果逐渐下降,还可能加速病原菌抗药性的产生。为探索“减量增效”的可持续用药策略,研究团队以天然产物柠檬醛为母核,筛选了22个柠檬醛酰基硫脲衍生物,发现衍生物e3对甲基硫菌灵(TM)具有显著增效作用,其与TM联用后增效系数高达3.88。进一步研究表明,在e3摩尔分数为20%的配比下,二者形成的复配体系(SETM)在离体抑菌试验及活体水稻植株抗病试验中均展现出明显优于单剂的防治效果。机制层面,转录组与代谢组联合分析显示,加入e3后,甾醇生物合成与膜脂代谢是受影响最集中的关键通路;多种细胞色素P450相关基因及甾醇还原酶ERG24等显著上调,并与多类膜脂代谢物呈强相关。进一步的生理生化结果表明,e3可促进麦角固醇含量升高、诱导ROS积累并增强抗氧化酶活性;同时,SETM还能额外提高细胞膜通透性、导致胞内物质渗漏,并抑制能量代谢过程,进而放大TM的抑菌效果。此外,引入e3并未增加TM对哺乳动物细胞的细胞毒性,提示该增效策略在提升防效的同时具备较好的安全性。本研究深入解析了杀菌剂与增效剂协同增效的作用原理,并为创制高效、低毒、可显著降低施用量的绿色农药新剂型奠定了理论基础。

论文链接:https://doi.org/10.1016/j.pestbp.2025.106911
(撰稿人:潘小艺 ;审核人:廖圣良、陈尚钘)