基于除草剂作用靶标转酮醇酶的除草活性分子的合理设计与筛选研究

来源 :河北农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:fbhww
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
除草剂是保证农作物产量和质量的重要农业生产物资。然而除草剂大量使用容易造成严重的杂草抗性问题。因此,开发全新作用机制除草剂对解决杂草抗性问题具有重要意义。本论文以转酮醇酶为除草剂作用靶标,利用虚拟筛选,以及结合前期发现的除草剂先导化合物ZINC12007063和4u,开展除草剂先导化合物的结构优化与筛选研究。具体研究内容如下:1.本研究在Uniprot中获取拟南芥转酮醇酶AtTKL1的蛋白质序列,采用SWISS-MODEL进行蛋白质三维结构线上同源模建,获得其蛋白质三维结构模型;基于靶标AtTKL1,以嘧啶吡唑胺类化合物为先导骨架,利用分子对接技术,筛选预期具有活性的目标分子。分子对接结果分析发现,结合能较高的16个目标分子与转酮醇酶活性中心的关键催化氨基酸His103和His340以范德华力形成相互作用,预示其会表现出很好的除草活性,并进行优先合成,合成的16个目标化合物的结构均经氢谱、碳谱和高分辨质谱表征确认,其除草活性也得到相应验证。2.利用小杯法和茎叶喷雾法分别对合成的目标化合物进行除草生物活性评价,在小杯法测试条件下,浓度为200 mg/L,化合物6a、6d、6f、6h、6i、6k和6o对马唐的根生长抑制率为66%、80%、74%、62%、54%、65%和52%,其中6d活性最高,达80%,显著优于对照药剂莠去津;此外,化合物6d和6g对油菜根的抑制率分别为77%和82%,显著优于对照化合物4u,与对照药剂莠去津相当;同时化合物6d对反枝苋的根和茎的抑制率均达64%,显著优于对照药剂莠去津。然而茎叶喷雾法测试中并未表现出明显除草效果,可能原因是植物叶片表面有蜡质层,简单加工的药剂未能到达靶标位点。综上,6d表现出较好的除草活性值得进一步研究。3.为进一步拓展转酮醇酶的除草剂先导结构多样性,以拟南芥AtTKL1为靶标,对SPECS数据库虚拟筛选,购买预测具有活性的化合物进行除草活性验证。在小杯法条件下,测试浓度为250 mg/L,化合物1n对反枝苋的根和茎生长抑制率分别为64%和63%;对马唐的根和茎生长抑制率分别为58%和55%;显著高于对照药剂硝磺草酮;化合物1c对马唐的根和茎的生长抑制率分别为55%和42%,表现出较好的除草活性;另外,化合物1b处理油菜3d后,油菜叶片出现黄化、失绿、苗势弱等受害症状。化合物1b和1c的分子结构中均含有二酮结构,可能是潜在的除草剂药效团结构;化合物1n酰胺骨架便于衍生化研究。综合评价,化合物1b、1c和1n可能是新靶标转酮醇酶的新型除草剂理想先导结构,具有潜在的研发价值。
其他文献
针对在动态分布的网格环境中实现服务组件的动态选择和集成问题,提出基于SOA动态服务集成与调度系统DISS。引入组态和动态重构思想,给出DISS实现框架和方法,使网格应用的组态
如今,中国特色社会主义进入新时代,农村经济、政治、文化等环境都发生了翻天覆地的变化。进行农村基层党组织思想引领力的提升研究,既是为了农村基层党组织开展农村工作贡献
近年来,为了加快推动向服务型政府的转型,提高公众对公共服务的满意度,政府部门越来越重视购买服务工作的深入和推广,从而不断优化政府治理模式。如何科学有效地评价政府购买
为降低集成电路的测试数据量,提出一种分组合并的索引编码压缩方案。该方案将原始测试集以固定宽度分组,根据相关性对每组测试字段进行群划分,选取若干较大的群,分别合并为标准字
据Freedonia集团预测,到2013年,全球对高岭土的需求量将达到2480万t,增幅1.7%,超过2003~2008年几年间的增幅。预计造纸业对高岭土的需求量有所增长,从而弥补陶瓷市场对高岭土
本文对油田企业的油区治安稳定工作现状进行了分析,针对存在的有关问题提出了相关建议,提出了要全面落实油区治安管理措施,着力解决突出问题,维护油区秩序稳定,为油田生产建设创造
和橡胶类树脂进行共混是聚丙烯(PP)改性的重要途径之一,共混有橡胶组分的PP改性树脂在其力学性能获得改进的同时,其老化性能必然也有一定的变化,我们用红外光谱方法研究了聚丙
<正>老舍在长篇小说《骆驼祥子》中塑造的人力车夫骆驼样子的形象,是对车夫的深刻的描绘。它以人物自身的性格矛盾,揭示了来自乡村的破产农民面对腐朽社会的压迫剥削,在日益
会议
环境治理是多方共同承担社会责任,进行环境保护、生态修复、协调自然资源的自发行动。在环境治理中,媒体通过环境新闻报道解读环境政策、预警环境风险、传播环境议题。媒介充
一直以来,风险投资和私募股权投资在高新技术企业的发展起到了举足轻重的作用,而风险投资的退出则是风险投资的中心步骤。全国中小企业股份转让系统(新三板)的建立和不断完善,给予