近日，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院煙草研究所濱海鹽堿地生物資源評價利用創(chuàng)新團隊和煙草功能成分與生物合成創(chuàng)新團隊發(fā)現(xiàn)了新型山梨素類天然產(chǎn)物除草先導(dǎo)化合物，為天然除草劑的開發(fā)提供了分子模板和靶標(biāo)基礎(chǔ)，相關(guān)成果發(fā)表在《農(nóng)業(yè)與食品化學(xué)雜志（Journal of Agricultural and Food Chemistry）》。

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，大量使用化學(xué)除草劑會導(dǎo)致環(huán)境污染和雜草抗性，開發(fā)新型微生物天然產(chǎn)物除草劑成為新的研究熱點。相較于細(xì)菌而言，真菌能夠產(chǎn)生豐富的植物毒素，是天然除草活性化合物的主要生產(chǎn)者，也是開發(fā)新型微生物天然產(chǎn)物除草劑的重要來源。

該團隊篩選到一株對多種單子葉和雙子葉雜草具有顯著除草活性的棘孢曲霉TE-65L，從其發(fā)酵產(chǎn)物中獲得了5個新型山梨素類化合物。通過波譜分析光譜計算，確定了該類化合物的化學(xué)結(jié)構(gòu)，并首次發(fā)現(xiàn)了其對雜草的除草活性，其中2個化合物能夠顯著抑制牛筋草胚芽和胚根的伸長，其活性均強于陽性藥草甘膦。研究表明，該類化合物能夠誘導(dǎo)木質(zhì)素生物合成途徑，導(dǎo)致木質(zhì)素積累，并引起雜草種子細(xì)胞壁增厚，抑制雜草的生長。該研究獲得了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的天然除草劑分子模板，擴展了天然產(chǎn)物除草劑的結(jié)構(gòu)類型，拓寬了山梨素類化合物的農(nóng)業(yè)應(yīng)用途徑。

該研究得到國家自然科學(xué)基金、青島市自然科學(xué)基金、中國煙草總公司重大科技項目等的資助。