苯噻菌酯(benzothiostrobin)，试验代号Y5247，化学名称为(E)-2-[2-(5-甲氧基苯并噻唑-2-硫甲基)苯基]-3-甲氧基丙烯酸甲酯(结构见Scheme 1)，是由华中师范大学杨光富课题组成功研发的一种新型QoI类杀菌剂，目前正在申请我国农药登记。QoI类杀菌剂是一类可阻止病原菌细胞色素b和c1之间的电子传递、干扰其呼吸作用和ATP合成的化合物^[1]。前期研究表明，在室内条件下苯噻菌酯对黄瓜霜霉病菌、黄瓜白粉病菌和草莓白粉病菌具有强烈的抑菌活性，在田间也表现出良好的防治效果^{[2, 3]}。本研究进一步报道该化合物对9种重要植物病原菌的毒力及其对小麦白粉病的保护与治疗作用，同时揭示其在小麦植株上的内吸与输导特性、耐雨淋能力和持效期等生物学特性，旨在为苯噻菌酯安全、高效地使用提供科学依据。

Scheme 1

Scheme 1

Scheme 1

试验用野生敏感型的植物病原菌包括小麦赤霉病菌 Fusarium graminearum、水稻纹枯病菌Rhizoctonia solani、小麦白粉病菌Blumeria graminis、油菜菌核病菌Sclerotinia sclerotiorum、辣椒疫霉病菌Phytophthora capsici、稻瘟病菌Pyricularia oryzae、番茄早疫病菌Alternaria solani、辣椒炭疽菌Colletotrichum capsici和草莓灰霉病菌Botrytis cinerea，均由南京农业大学杀菌剂实验室分离、鉴定和保存。

97%苯噻菌酯(benzothiostrobin)原药由华中师范大学提供；对照药剂93%嘧菌酯 (azoxystrobin)原药由先正达公司提供。供试药剂用甲醇配制成1.0×10⁴ μg/mL的母液后稀释使用。99%水杨肟酸 (salicylhydroxamic acid，SHAM)，由美国 Acros Organics公司生产，用甲醇配制成5.0×10⁴ μg/mL的母液后稀释使用。

试验用培养基AEA的组成为：酵母5 g，甘油20 mL，MgSO₄ 0.25 g，NaNO₃ 6 g，KCl 0.5 g，KH₂PO₄ 1.5 g，琼脂粉20 g，用去离子水定容至1 000 mL，pH约为6.0；PDA培养基、利马豆培养基及2%WA培养基按文献 ^{[4, 5]}方法配制。 1.2 苯噻菌酯对植物病原菌的毒力测定

采用菌丝生长速率法^[6] 测定苯噻菌酯对8种植物病原菌菌丝生长的抑制作用。根据预备试验设计对不同病原菌毒力测定用的药剂系列浓度 ：0、0.001、0.004、0.016、0.064、0.256 μg/mL(水稻纹枯病菌和稻瘟病菌)；0、0.015 6、0.031 3、0.062 5、0.125、0.25、0.5 μg/mL(油菜菌核病菌)；0、0.003 2、0.016、0.08、0.4、2、4 μg/mL(草莓灰霉病菌)；0、0.04、0.2、1、5、25 μg/mL(辣椒疫霉病菌)；0、0.16、0.8、4、20、100 μg/mL(小麦赤霉病菌和番茄早疫病菌)；0、0.08、0.4、2、10、50 μg/mL(辣椒炭疽病菌) 。在预培养的病原菌菌落边缘打取直径为5 mm 的菌碟，分别接种于含苯噻菌酯的AEA或含有50 μg/mL SHAM的AEA平板中央，每处理重复3皿，试验重复2次。于25 ℃培养2～14 d后计算菌落生长抑制率，用DPS软件处理数据，建立药剂质量浓度对数(x)与菌丝生长抑制机率值(y)之间的毒力回归方程y=a+bx，计算相关系数(r) 及有效抑制中浓度(EC₅₀)。

采用孢子萌发法^[7]测定苯噻菌酯对辣椒炭疽病菌和草莓灰霉病菌孢子萌发的影响。将供试病原菌的新鲜菌碟分别接种于AEA平板上，各4个重复，分别于25℃下黑暗培养12 和10 d，用无菌水洗下孢子，过滤并调节孢子浓度至1×10⁶个/mL。将50 μL孢子悬浮液涂于含系列浓度苯噻菌酯的2% WA平板上。辣椒炭疽病菌和草莓灰霉病菌药剂处理质量浓度分别为：0、0.025、0.05、0.1、0.2、0.4、0.8 μg/mL和0、0.006 3、0.012 5、0.025、0.05、0.1 μg/mL。于25 ℃培养6～8 h后，显微镜观察孢子萌发情况，每个处理重复3次，试验重复2次。计算孢子萌发抑制率，运用DPS软件处理数据，计算药剂的毒力回归方程y=a+bx、r及EC₅₀值。 1.3 苯噻菌酯对小麦白粉病菌的毒力测定

采用活体植株法^[8]。将苯噻菌酯母液用含质量分数为0.1% 吐温-80的蒸馏水稀释成0、0.078、0.313、1.25、5和20 μg/mL的药液，喷雾处理二叶一心期小麦苗(豫麦49)，直至液滴即将流失为止，每浓度处理3钵，每钵12株，试验重复2次。喷雾处理24 h后用沉降法接种小麦白粉病菌新生分生孢子(接种前晚用自来水冲洗的病叶在培养箱中产生的孢子)，于20 ℃、16 h/d光照下培养7 d，根据病情指数分级标准^[9]调查病情，计算防治效果。将防治效果转换成机率值，药剂质量浓度转换成其对数值，应用DPS软件处理数据，计算毒力回归方程y=a+bx、r 及EC₅₀值。以下有关小麦白粉病试验的接种方法和计算方法均用该方法。 1.4 苯噻菌酯对小麦白粉病的保护及治疗作用测定

采用活体植株法^[8]。于小麦苗二叶一心期进行喷雾处理。苯噻菌酯的质量浓度分别为0、 0.078、0.313、1.25、5和20 μg/mL，每处理3个重复，试验重复2次。保护作用测定采用喷施药剂24 h 后接种小麦白粉病菌；治疗作用测定则在接种病菌24 h后进行喷施药剂处理。 1.5 苯噻菌酯在小麦植株上的内吸输导特性测定

采用生物测定方法测定小麦叶片、穗颈和根系对苯噻菌酯的吸收和输导性。选取四叶期小麦中部两片叶，在叶片中部 2 cm 叶段表面用毛刷涂布质量浓度分别为0、50、100和200 μg/mL的苯噻菌酯药液，每处理重复20片叶；或在小麦扬花期的穗下3 cm 处用毛刷分别涂布0、50、100和200 μg/mL的苯噻菌酯药液，涂药长度为2 cm，每处理重复 20株；或用200 μg/mL苯噻菌酯药液20 mL浇灌直径为8 cm的盆栽四叶期小麦苗，每处理重复3钵。分别以清水及嘧菌酯为空白及药剂对照。于施药24 h后接种小麦白粉病菌，培养7 d后调查叶片或穗部发病情况，计算防治效果。试验重复2次。 1.6 苯噻菌酯在小麦上的耐雨水冲刷性测定

用25 μg/mL的苯噻菌酯和对照药剂嘧菌酯药液喷雾处理二叶一心期的小麦苗，以含质量分数0.1%吐温-80的蒸馏水处理为对照，分别于处理后0.5、1、2、4、6、8、12和24 h用喷壶模拟雨水冲刷麦苗20 min^[10]，然后接种小麦白粉病菌孢子，每处理3个重复，试验重复2次，培养7 d后调查防治效果。 1.7 苯噻菌酯在小麦植株上的持效性测定

用25 μg/mL的苯噻菌酯和嘧菌酯药液喷雾处理二叶一心期小麦苗，以含质量分数0.1%吐温-80的蒸馏水处理为对照，分别于处理后3、7、10和14 d接种小麦白粉病菌孢子，每处理3个重复，试验重复2次，培养7 d后调查防治效果。 1.8 数据处理

试验数据采用DPS v7.05软件进行统计分析。并通过邓肯氏新复极差法和Student t检验进行差异显著性分析。

2 结果与分析 2.1 苯噻菌酯对8种植物病原菌的毒力

苯噻菌酯对供试8种植物病原菌的菌丝生长均有抑制活性，旁路氧化抑制剂SHAM对苯噻菌酯的抑菌活性具有显著增效作用。从表 1可以看出，苯噻菌酯对不同病原菌的抑制活性存在极大差异。在含有SHAM的AEA培养基上，苯噻菌酯对野生型水稻纹枯病菌、水稻稻瘟病菌、油菜菌核病菌、草莓灰霉病菌和辣椒疫霉病菌的菌丝生长表现出强烈的抑制作用，EC₅₀值在0.004～1.147 μg/mL之间，而对小麦赤霉病菌、辣椒炭疽病菌和番茄早疫病菌的菌丝生长抑制活性则较低，EC₅₀值在4.338～14.081 μg/mL之间。

表 1(Table 1)

表 1 苯噻菌酯抑制植物病原菌菌丝生长的毒力 Table 1 Toxicity of benzothiostrobin against mycelial growth of plant pathogens 病原菌 Pathogen 不含SHAM培养基上的EC50 EC50±SD on medium SHAM-free/(μg/mL) 含SHAM培养基上的EC50 EC50±SD on medium containing SHAM/(μg/mL) 水稻纹枯病菌 Rhizoctonia solani 0.025±0.010 0.004±0.004 稻瘟病菌 Pyricularia oryzae 0.047±0.034 0.009±0.010 油菜菌核病菌Sclerotinia sclerotiorum 0.442±0.335 0.016±0.003 草莓灰霉病菌 Botrytis cinerea 40.660±10.993 0.023±0.010 辣椒疫霉病菌 Phytophthora capsici 20.580±4.196 1.147±0.720 小麦赤霉病菌 Fusarium graminearum 47.823±1.481 4.338±0.454 辣椒炭疽病菌 Colletotrichum capsici 30.648±11.600 5.325±0.464 番茄早疫病菌 Alternaria solani 35.379±18.291 14.081±4.664

表 1 苯噻菌酯抑制植物病原菌菌丝生长的毒力 Table 1 Toxicity of benzothiostrobin against mycelial growth of plant pathogens

苯噻菌酯对供试病原菌孢子萌发的抑制活性高于对菌丝生长的抑制活性。其中抑制辣椒炭疽病菌孢子萌发的EC₅₀值只有0.439 μg/mL，活性是其抑制菌丝生长活性的12倍；对草莓灰霉病菌孢子萌发的抑制活性也高于抑制菌丝生长的20%以上(表 2)。

表 2(Table 2)

表 2 苯噻菌酯对病原菌孢子萌发的抑制活性 Table 2 Activity of benzothiostrobin inhibiting spore germination of pathogens 病原菌 Pathogen 毒力回归方程 Regression equation 相关系数(r) Correlation coefficient EC50±SD/(μg/mL) 辣椒炭疽病菌Colletotrichum capsici y=5.411+1.148x 0.992 0.439±0.005 草莓灰霉病菌 Botrytis cinerea y=11.247+3.614x 0.974 0.019±0.002

表 2 苯噻菌酯对病原菌孢子萌发的抑制活性 Table 2 Activity of benzothiostrobin inhibiting spore germination of pathogens

盆钵试验结果表明：苯噻菌酯对小麦白粉病菌有很好的抑制活性，毒力回归方程为y=4.891+1.090x，相关系数0.981，EC₅₀值为(1.016±0.224) μg/mL。当苯噻菌酯的质量浓度为20 μg/mL时，对白粉病的防效达92.70%。 2.3 苯噻菌酯防治小麦白粉病的保护和治疗作用

苯噻菌酯防治小麦白粉病有较好的保护作用和治疗作用，EC₅₀值分别为0.991和1.823 μg/mL，保护作用显著好于治疗作用(表 3)。

表 3(Table 3)

表 3 苯噻菌酯防治小麦白粉病的保护作用和治疗作用 Table 3 Protective and curative activities of benzothiostrobin against Blumeria graminis 作用方式 Mode of action 毒力回归方程 Regression equation 相关系数(r) Correlation coefficient EC50(±SD)/(μg/mL) 保护作用 Protective activity y=5.012+0.884x 0.954 0.991±0.032 治疗作用 Curative activity y=4.842+1.027x 0.983 1.823±0.562

表 3 苯噻菌酯防治小麦白粉病的保护作用和治疗作用 Table 3 Protective and curative activities of benzothiostrobin against Blumeria graminis

苯噻菌酯对小麦叶片涂药区白粉病的防效为100%(表 4，图 1)，对涂药区叶片上部及下部的防效较差，对涂药叶片相邻的未处理叶片则无防治效果；穗颈部涂药的麦穗在接种7 d后全部发病；根部浇灌施药对小麦地上部分没有防治效果。这些研究结果表明，苯噻菌酯在小麦体内的输导性较差，且不能被小麦根系吸收并输导。

表 4(Table 4)

表 4 苯噻菌酯在小麦植株上的内吸输导性 Table 4 Systemic translocation of benzothiostrobin in wheat 处理药剂 Fungicide 质量浓度 Concentration/ (μg/mL) 防治效果 Control efficacy/% 叶片涂药区 Treatment area on leaves 叶片涂药区上部 Terminal parts on the treated leaves 叶片涂药区下部 Stem base parts on the treated leaves 相邻未 涂药叶片 Untreated leaves 根部施药 Treatment on roots 穗颈部涂药 Treatment on stems 苯噻菌酯 50 100 a 4.77±1.83 d 4.61±1.81 d 0 a — 0 d benzothiostrobin 100 100 a 9.10±0.001 cd 8.91±0.13 cd 0 a — 0 d 200 100 a 17.63±0.78 c 14.08±0.89 bc 0 a 0 b 0 d 嘧菌酯 50 100 a 72.93±8.28 b 17.52±1.82 ab 0 a — 89.93±0.57c azoxystrobin 100 100 a 85.13±2.55 a 21.21±5.04 ab 0 a — 93.72±1.20b 200 100 a 93.12±0.91 a 24.90±6.11 a 0 a 88.67±2.03a 96.36±0.73a 注:根据邓肯氏新复极差法分析。同列数据中数字后带有相同字母表示无显著差异(P=0.05)；反之为显著差异。 Note: Numbers with the same letter in the same column are not significantly different according to Duncans shortest significant ranges (SSR) test (P=0.05).

表 4 苯噻菌酯在小麦植株上的内吸输导性 Table 4 Systemic translocation of benzothiostrobin in wheat

图 1

Fig. 1

注：M代表嘧菌酯，B代表苯噻菌酯，50、100、200代表药剂质量浓度(单位： μg/mL)。 Note: M represents azoxystrobin; B represents benzothiostrobin; 50,100 and 200 represent concentrations (Unit： μg/mL). 图 1 苯噻菌酯在小麦叶片上的内吸输导性 Fig. 1 Systemic translocation of benzothiostrobin in the leaves of wheat

用25 μg/mL的苯噻菌酯喷施处理叶片后0.5～24 h模拟雨水冲刷20 min，接种培养7 d后各处理都只有轻微的发病症状，防治效果均在86%以上，与对照药剂嘧菌酯的防效相当(表 5)，说明苯噻菌酯在小麦叶片上具有很好的粘着性，耐雨水冲刷。 2.6 苯噻菌酯在小麦植株上的持效性

用苯噻菌酯和嘧菌酯处理麦苗后不同时间后接种小麦白粉病菌，结果(表 6)表明，苯噻菌酯防治小麦白粉病的持效性显著好于对照药剂嘧菌酯。25 μg/mL的苯噻菌酯处理14 d后接种，其防治效果仍达72.48％。 3 结论与讨论

本研究表明，新型QoI类杀菌剂苯噻菌酯对不同植物病原菌具有不同的生物活性。离体条件下，其对野生敏感型水稻纹枯病菌及稻瘟病菌、油菜菌核病菌、草莓灰霉病菌和辣椒疫霉病菌的菌丝生长表现出强烈的抑菌活性，与金丽华等^[5]、张舒亚^[7]报道的嘧菌酯对上述几类病原菌菌丝生长的抑制活性相比，苯噻菌酯表现出了更高或类似的抑菌活性，具有较好的应用前景。苯噻菌酯对病原菌孢子萌发的抑制活性显著高于对菌丝生长的抑制活性，说明该杀菌剂阻止病菌侵染的保护作用可能好于侵染后的治疗作用，本研究中的盆栽试验结果也证实了该推测。值得指出的是，苯噻菌酯对病原菌孢子萌发和菌丝生长的抑制活性的差异因病原菌而异。本研究表明，苯噻菌酯对辣椒炭疽病菌菌丝生长的抑制活性较低，但对其孢子萌发的抑制活性很高，因此以其防治辣椒炭疽病时应该利用其保护作用，而不是治疗作用；但在防治小麦白粉病的试验中，苯噻菌酯却表现出了很好的保护作用和治疗作用。虽然，苯噻菌酯对草莓灰霉病菌的孢子萌发和菌丝生长均有良好抑制活性，但是在研究中发现，草莓灰霉病菌极易对苯噻菌酯产生高水平抗药性，因此用其防治灰霉病的应用价值有待进一步评估。

表 5(Table 5)

表 5 苯噻菌酯耐雨水冲刷试验结果 Table 5 Rainwashing tolerance of benzothiostrobin 处理药剂 Fungicide 质量浓度 Concentration/ (μg/mL) 防治效果Control efficacy/% 0.5 h 1 h 2 h 4 h 8 h 12 h 24 h 苯噻菌酯 benzothiostrobin 25 86.13±6.54 88.89±6.43 92.44±6.39 94.11±4.21 95.69±3.51 98.07±1.01 98.97±0.42 嘧菌酯 azoxystrobin 25 88.79±4.16 92.37±4.42 93.67±4.13 94.78±4.63 96.78±2.66 97.59±2.19 100 注:根据Student t检验分析，同列数据中数字带有 * 的表示差异显著 (P<0.05)，反之为差异不显著。 Note: Number with an asterisk in the same column indicates a significant difference (P<0.05) according to Students t-test.

表 5 苯噻菌酯耐雨水冲刷试验结果 Table 5 Rainwashing tolerance of benzothiostrobin

表 6(Table 6)

表 6 苯噻菌酯防治小麦白粉病的持效性 Table 6 Persistence of benzothiostrobin against Blumeria graminis 处理药剂 Fungicide 质量浓度 Concentration/ (μg/mL) 施药后不同时间接种的防治效果 Control efficacy with different inoculation times after treatment/% 3 d 7 d 10 d 14 d 苯噻菌酯benzothiostrobin 25 100 96.91±0.48* 88.05±0.81* 72.48±0.54* 嘧菌酯 azoxystrobin 25 100 87.28±1.31 69.83±1.37 62.59±0.59 注:根据Student t检验分析，同列数据中数字带有 * 的表示差异显著 (P<0.05)，反之为差异不显著。 Note: Number with an asterisk in the same column indicates a significant difference (P<0.05) according to Studentst-test.

表 6 苯噻菌酯防治小麦白粉病的持效性 Table 6 Persistence of benzothiostrobin against Blumeria graminis

已有研究表明：QoI类杀菌剂嘧菌酯、吡唑醚菌酯等具有内吸性，可以预防和治疗多种植物病害^[7]。本研究通过在用苯噻菌酯处理的不同部位接种小麦白粉病菌，测定其对小麦白粉病的防效，结果证明苯噻菌酯不具有内吸性，说明该药剂也没有内吸治疗作用。然而，试验证明苯噻菌酯对表面寄生的小麦白粉病具有治疗作用。

苯噻菌酯处理小麦叶片后不同时间淋洗，尤其是0.5 h后与其他时间淋洗的防治效果均相似，进一步说明药剂无内吸性。苯噻菌酯处理小麦叶片后淋洗与未淋洗，防治白粉病的效果差异不大，说明该药剂在叶片上具有良好的粘着性，耐雨水冲刷。

用苯噻菌酯处理小麦叶片14 d后接种小麦白粉病菌，仍然对小麦白粉病有72%以上的防治效果，高于嘧菌酯10个百分点，表明苯噻菌酯在小麦叶片上不易分解或挥发，持效期长。嘧菌酯处理后的防治效果随病原菌接种时间的延后而逐渐下降，这可能是因为其内吸性在植株体内再分配，降低了处理部位的有效剂量而导致的。

与常用的其他类杀菌剂不存在交互抗性^[7]的QoI类杀菌剂，具有广谱高效的抗菌活性^[11]。本研究证明新型QoI类杀菌剂苯噻菌酯对多种重要植物病原菌也具有广谱的抗菌活性，在作物表面耐雨淋，粘着性好，持效期长，具有很好的预防植物病害的应用前景。