專利名稱：一種新的植物防御誘導劑冠酮甘素及其制備方法和用途的制作方法
技術領域：
:本發明屬于農藥化學領域，具體涉及一種新的植物防御誘導劑冠酮甘素2-[(6-ethyl-l-oxoindane-4-carbonyl) amio] -acetic acid methyl ester 及其制備方法和在制備植物防御誘導劑或植物保護劑中的應用。
背景技術：
:時常發生的農作物或經濟作物病蟲災害每年都會給我國農、林等行業生產帶來巨大損失，探索開發對植物病蟲害防控更具經濟實效性的新技術方法一直是備受重視的研究課題。在植物病蟲害防控方面，當前最為主要的防控手段是使用化學農藥。然而化學農藥的長期大量使用不僅會對環境造成嚴重污染，并且還會對人類自身帶來直接或間接的嚴重健康威脅，因而在越來越注重綠色環保和人類自身健康的當今社會，開發經濟有效的和更具綠色環保特性的植物病蟲害防控(植物保護)新技術方法便具有著其特殊重要的意義和需求。植物在進化過程中其與周圍病原微生物或昆蟲有著長期的協同進化關系，經由千百萬年的協同進化和自然選擇，植物大都已形成有了自身較系統的自身防衛機制系統。近些年來，化學生態學等多學科相關領域的研究顯示，植物潛在具有的在抵御外界病原微生物或昆蟲等侵害的能力大多數情況下是足夠和充分有效的，因而若能有效利用和發揮植物自身潛在具有的防衛能力則將可極大地實現對植物病蟲害綠色環保地防控。然而植物病蟲災害還是會時不時在較廣泛地域發生，究其原因這主要是由于大多數情況下植物在遭遇病原微生物或昆蟲等侵害時其自身的防衛機制系統沒有被激活啟動或沒能來得及被充分有效地激活。植物經協同進化和自然選擇而獲得的自我防衛機制系統并不始終處于充分激活狀態，而是在植物生長過程中受到植`物自身調節機制的嚴格調控。目前有關植物防御的相關研究顯示，植物防御機制系統的啟動激活需經由防御相關化學信號的傳導激發，這其中JA、Me-JA以及JA-L-1le (JAI)被證實是激活植物防御(特別是系統獲得性防御)最為有效的信號分子。研究表明，這些信號分子的外源使用能有效地激活植物防御而相應顯著提高植物抵御病原微生物和昆蟲侵害的能力，因而它們是能用于有效提高植物防衛能力的植物防御誘導激活子。然而這些信號分子一方面不易規模化獲得，且它們屬于植物內源就能產生的相關信號分子很容易被植物自身的代謝機制快速降解失活，因而其誘導激活植物防御的功能相應較難以持久，因而它們尚不具備作為理想植物防御誘導劑必要的推廣實用化潛質。以上植物內源相關信號物作為植物防御誘導子易被植物自身快速代謝降解的局限性促使科學家們將獲得理想誘導劑的希望寄托在了探索發掘這些相關信號分子的結構功能類似物上，而這其中的一個經典發現便是冠毒素Coronatine。冠毒素是微生物細菌產生的一種植物毒素，該化合物的一個重要特點是它與JA尤其是JAI的結構極為近似(參考文獻:Phytochemistry，1998，49:1579-1583)。研究發現冠毒素不僅具有比JA和JAI等信號更強烈的誘導激活植物防御的活性，且由于冠毒素只是植物信號JA等的結構功能類似物，相對于天然信號其不容易被植物快速降解失活，因而它在誘導功能上更能持久，因而該化合物是用于誘導植物防御系統提高植物自身防衛能力的更好的誘導劑。然而冠毒素天然來源極為有限，且因分子結構具多手心中心而不易被經濟有效地化學合成，因而該化合物無論是從相關微生物中分離獲取還是化學合成制備其成本都極高，因而難以擴大化使用。為克服冠毒素的相關不足，科學家們于是對其結構進行了簡化設計，由此導致具高誘導活性的冠酮素COTonalon的被發現。冠酮素是德國馬普化學生態研究所Boland教授研究組依據冠毒素的結構特征通過簡化設計而合成的JAI的類似物，研究顯示該化合物不僅保留了冠毒素的強誘導活性和相對的功能持久性的優點，且由于結構已大大簡化而更易被化學全合成制備。不過在實際應用中該化合物依然存在一個顯著的缺陷，那就是其在配制相應水溶液作為植物防御誘導劑具體使用時其在水中的溶解性極為不好，不僅需甲醇或乙醇助溶，且最大濃度還僅能達到ImM，這嚴重限制了其作為植物防御誘導激活劑的實際應用
發明內容
:本發明的目的是提供一種在誘導植物防御方面具有強的誘導活性，并同時兼具良好水溶性的化合物冠酮甘素及其制備方法和用途。為克服當前冠酮素等化合物在用作植物防御誘導劑依然存在的不足，我們從優化冠酮素的結構以期能在保持其優點和同時能增強其水溶性的角度出發，通過進一步的分子結構簡化設計合成了新的化合物分子即冠酮甘素，具體是以6-乙基-4-羧基-茚酮為反應底物與甘氨酸甲酯鹽酸鹽縮合反應生成了目標產物分子，即新化合物2- [ (6-ethyl-l-oxoindane-4-carbonyl)amio]-acetic acid methyl ester (命名為冠酮甘素)。該化合物不僅具有與已報道化合物冠酮素同樣強烈的誘導植物防御的活性，且還具有更為良好的水溶性，我們以合成獲得的該新化合物為基礎課配制成相關水溶液用能作為植物防御的誘導激活劑或植物保護劑，進而實現了本發明目的。本發明的冠酮甘素或其衍生物，其特征在于，冠酮甘素的結構如式(I )表示:
權利要求
1.冠酮甘素或其衍生物，其特征在于，冠酮甘素的結構如式(I)表示:
2.—種權利要求1所述的如式(I )表示的冠酮甘素的制備方法，其特征在于，是以6-乙基-4-羧基-茚酮為反應底物在DMF溶液中于HATU催化劑作用下與甘氨酸甲酯鹽酸鹽縮合反應生成目標產物冠酮甘素。
3.權利要求1所述的如式(I)表示的冠酮甘素或其衍生物在制備植物防御誘導劑或植物保護劑中的應用。
4.含權利要求1所述的如式(I)表示的冠酮甘素或其衍生物的組合物在制備植物防御誘導劑或植物保護劑中的應用。
5.一種植物防御誘導劑或植物保護劑，其特征在于，含有有效量的作為活性成分的權利要求I所述的如式(I )表 示的冠酮甘素或其衍生物。
全文摘要
本發明提供了一種新的植物防御誘導劑冠酮甘素及其制備方法和用途。冠酮甘素其結構如式(Ⅰ)所示。本發明的新化合物冠酮甘素不僅水溶性良好，且以該化合物配制的低濃度水溶液其在對多種植物揮發性成分的誘導分析實驗測試中呈現了與已報道化合物冠酮素同樣強烈的誘導活性，顯示該化合物是比冠酮素更具優越特性的、具推廣實用化前景的植物防御誘導劑(或植物保護劑)，其在對農作物或經濟作物實施綠色環保型植物保護或病蟲害防控等方面可望具有潛在重要的用途。
文檔編號A01P21/00GK103113255SQ20131005918
公開日2013年5月22日 申請日期2013年2月25日 優先權日2013年2月25日
發明者譚建文, 徐巧林, 王晶, 任慧, 鄭夢斐 申請人:中國科學院華南植物園