山梨素类化合物可作为新型天然除草剂

近日，中国农业科学院烟草研究所滨海盐碱地生物资源评价利用创新团队和烟草功能成分与生物合成创新团队发现了新型山梨素类天然产物除草先导化合物，为天然除草剂的开发提供了分子模板和靶标基础，相关成果发表在《农业与食品化学杂志（Journal of Agricultural and Food Chemistry）》。

农业生产中，大量使用化学除草剂会导致环境污染和杂草抗性，开发新型微生物天然产物除草剂成为新的研究热点。相较于细菌而言，真菌能够产生丰富的植物毒素，是天然除草活性化合物的主要生产者，也是开发新型微生物天然产物除草剂的重要来源。

该团队筛选到一株对多种单子叶和双子叶杂草具有显著除草活性的棘孢曲霉TE-65L，从其发酵产物中获得了5个新型山梨素类化合物。通过波谱分析光谱计算，确定了该类化合物的化学结构，并首次发现了其对杂草的除草活性，其中2个化合物能够显著抑制牛筋草胚芽和胚根的伸长，其活性均强于阳性药草甘膦。研究表明，该类化合物能够诱导木质素生物合成途径，导致木质素积累，并引起杂草种子细胞壁增厚，抑制杂草的生长。该研究获得了具有自主知识产权的天然除草剂分子模板，扩展了天然产物除草剂的结构类型，拓宽了山梨素类化合物的农业应用途径。

该研究得到国家自然科学基金、青岛市自然科学基金、中国烟草总公司重大科技项目等的资助。（通讯员 李晓娟）

论文链接：https://doi.org/10.1021/acs.jafc.4c06809