新型杀菌剂丁香菌酯的创制与应用

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获奖名称：

神农中华农业科技奖科学研究类成果

获奖区域：

中国农学会

获奖等级：

一等奖

主要完成人：

刘长令; 关爱莹; 刘西莉; 李志念; 孙永吉; 郑敬敏; 陈亮; 费千武

关键词：

丁香菌酯;  中间体;  创制;  生化法;  发明专利;  绿色农药;  新农药;  杀菌剂;  难题;  化学反应; 

第一完成单位：

沈阳中化农药化工研发有限公司

获奖时间：

2018-2019

项目名称：

联系人：

联系电话：

电子邮件：

邮编：

地址：

合作完成单位：

沈阳中化农药化工研发有限公司; 吉林省八达农药有限公司; 陕西上格之路生物科学有限公司; 中国农业大学

单位电话：

传真：

网址：

推荐单位(专家)：

来源网站：

中国农学会

来源网址：

http://www.caass.org.cn/

摘要：

苹果树腐烂病和水稻纹枯病是影响苹果与水稻安全生产的重大病害，流行年份导致死树毁园或大幅减产，甚至绝收。该项目针对生产中缺乏安全高效防治药剂的重大需求和绿色农药原始创新投入大、成功率低等难题，创建了中间体衍生化法，以天然产物香豆素为模板和中间体,创制了获多国发明专利、高效、低毒、环境友好的新型仿生杀菌剂丁香菌酯。探明了作用机制，解决了上述病害防治难题，获得大面积推广应用，实现了绿色农药原始创新的重大突破。1、针对绿色农药品种原始创新重大科技难题，创建了绿色农药分子设计和品种创制的新方法中间体衍生化法，大幅提高了新农药创制成功率、降低了研发成本。化学农药属有机小分子，通过逆合成分析可知，其化学结构是由一个或几个原料（中间体）经过化学反应得到。就市场而言，新农药必须具有专利权与高性价比优势，而农药的专利、性能都与化学结构有关，成本则取决于原料（中间体）及其价格和化学反应。基于此，创建了中间体衍生化法：在分子设计之时，同步考虑未来产品的开发，选用便宜易得、安全环保的原料（中间体）和易于工业化的化学反应，发明性价比高、专利权稳定的新农药品种。1999−2013年，该项目团队采用中间体衍生化法，在研究投入仅为国外公司8%的情况下，使新农药创制成功率提高了90%。2、针对重大病害苹果树腐烂病、水稻纹枯病防治药剂缺乏的难题，采用中间体衍生化法，发明了丁香菌酯。天然产物是创制绿色农药的重要源泉，以香豆素为模板和中间体，经多轮“设计-合成-测试-分析”研究，3次先导化合物的优化升级，历时11年发明了含两个天然产物片段结构新颖、高效、低毒、环境友好的仿生杀菌剂丁香菌酯，获多国发明专利；对两类重大病害具有很好的防治效果，显著优于多种常用药剂。2010年获新农药登记，并实现了产业化。3、探明了丁香菌酯的作用机制和抗性机制，研发了增效减量用药新混剂，获农药登记。探明了丁香菌酯为线粒体呼吸抑制剂，其对线粒体复合物III(泛醌-细胞色素c还原酶)具有明显的抑制活性，IC50值为0.052µM；采用分子对接和定点突变方法推定复合物III上细胞色素bc1复合体的Cyt b上L129−G143为丁香菌酯的主要结合腔；明确了病原菌对丁香菌酯的抗性位点主要为Cyt b上A86V和G143A的连锁性突变，且抗性风险低于嘧菌酯。基于此，发明了增效减量组合物，研发了绿色农药剂型，获准登记，并实现了大面积推广应用。该项目实现了“方法创新-产品创新-应用创新”，获国内外发明专利40件，其中美、欧、日等5件；发表论文98篇，其中SCI论文34篇（单篇最高影响因子52.61、他引58次）；出版专著1部；获农药登记证4个。近两年实现销售7858万元，应用面积1007.55万亩次，农业增收或挽回损失48.88亿元。获中国石化联合会技术发明奖一等奖、中国发明专利奖优秀奖、中国农业农村十大新产品、中国植保市场最具爆发力品牌产品等10项科技奖励与荣誉。该成果达到国际领先水平，为提升我国农药原始创新及重大作物病害防治的科技水平做出了重要贡献。