【摘要】：根結線蟲是一類重要的土傳性植物病原線蟲,廣泛分布于世界各地。根結線蟲寄主范圍十分廣泛,其二齡幼蟲能進入植物根部形成根結,破壞根系功能,導致植物對水分和養(yǎng)分的吸收困難,嚴重影響植物的正常生長和發(fā)育,危害的植物種類超過3000多種,每年造成農產品的產量損失為10%-30%,嚴重時甚至絕收,已經成為我國農業(yè)生產的重要威脅之一。根結線蟲病害發(fā)生于隱蔽的地下,易通過水土、植物殘體等傳播,難以根除,且易與其他細菌、真菌、病毒等形成復合侵染,導致防治難度大�，F有的殺線蟲劑品種少且大多數存在毒性高、對非靶標生物和環(huán)境危害嚴重等缺點。因此,研制開發(fā)新型高效低毒的環(huán)保型殺線蟲劑是當務之急。我國海洋生物資源十分豐富,海洋生物中含有許多陸地生物所沒有的、具有特殊功能的活性物質,以海洋活性物質開發(fā)新型綠色農藥,具有十分廣闊的應用前景。本課題以海洋源活性物質殼寡糖為原料,通過亞結構拼接原理,接枝不同活性基團,設計、合成了氨基脲類殼寡糖衍生物、胍類殼寡糖衍生物和馬來�；悮す烟茄苌铩Ｍㄟ^紅外光譜、核磁共振氫譜、核磁共振碳譜和元素分析等表征手段對這些衍生物進行了結構表征。并以南方根結線蟲為受試對象,對這三類殼寡糖衍生物的體外殺線活性進行了測試和評價。得到的主要結果如下:1.殼寡糖與1,2-二溴乙烷、水合肼通過兩步反應制備了肼乙基殼寡糖衍生物,再以其為底物,借助碳酸二甲酯通過兩次氨解反應,將肼乙基殼寡糖與三種二胺類物質相結合,得到了三種氨基脲類殼寡糖衍生物。對其進行的體外殺線活性測試的結果表明,氨基脲類殼寡糖衍生物對于根結線蟲二齡幼蟲的殺滅活性相對于殼寡糖有一定程度的提高。其中鄰氨苯基脲胺乙基殼寡糖衍生物在濃度為4mg/mL時對二齡幼蟲的72 h校正致死率為27.13%,其72 h半數致死濃度(LC_(50))為6.888 mg/mL,而殼寡糖的LC_(50)(72 h)為13.821 mg/mL。2.通過尿素與硫酸二甲酯的反應制備了甲基化尿素,將其與殼寡糖以及殼寡糖的兩種多氨基衍生物進行反應,制備了三種胍類殼寡糖衍生物。對其進行的體外殺線活性測試的結果表明:胍類殼寡糖衍生物對二齡幼蟲的殺滅活性相對于殼寡糖也有所提高。其中胍基化肼乙基殼寡糖衍生物在濃度為4 mg/mL時對二齡線蟲的72 h校正致死率為58.34%,其LC_(50)(72 h)為3.421 mg/mL。3.殼寡糖與馬來酸酐直接反應,得到殼寡糖的馬來�；a物,并通過增加殼寡糖分子中的氨基接枝位點,進一步得到了兩種多馬來酰基的殼寡糖衍生物。對這三種殼寡糖衍生物進行體外殺線活性測試,結果表明馬來酰化類殼寡糖衍生物相對于殼寡糖的體外殺線活性有了顯著提高。其中馬來酰化聚胺乙基殼寡糖衍生物在濃度為1 mg/mL時對二齡幼蟲的殺滅活性達到100%,其LC_(50)(72 h)為0.072 mg/mL,明顯低于殼寡糖,并且接近陽性對照噻唑磷。同時,馬來酰化類殼寡糖衍生物對南方根結線蟲卵的孵化也有很強的抑制作用,其中馬來�；郯芬一鶜す烟茄苌镌跐舛葹�0.2 mg/mL時即能完全抑制南方根結線蟲卵的孵化。本論文通過不同接枝方法制備了三類新型殼寡糖衍生物,所得衍生物相對于殼寡糖的殺線活性有不同程度的提高,并以馬來�；悮す烟茄苌锏幕钚宰顝�,具有較好的應用潛力。以殼寡糖為原料進行修飾改性制備殺線蟲活性衍生物,不僅拓寬了殼寡糖的應用領域,也對新型殺線蟲劑的開發(fā)具有一定的借鑒意義。
【學位授予單位】：中國科學院大學(中國科學院海洋研究所)
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：S432.45
【圖文】：

圖 1.1 幾丁質、殼聚糖和殼寡糖的化學結構Figure 1.1 Chemical structure of chitin, chitosan and chitooligosaccharide殼聚糖和殼寡糖及其衍生物在農業(yè)上的應用聚糖和殼寡糖本身具有抑菌、抗蟲、抗病等生物活性，因此可以用增效劑協(xié)助植物抵抗病害，同時殼聚糖和殼寡糖對植物根系生長、好的促進作用，因而可以作為生長調節(jié)劑或種子包衣劑，殼聚糖及有改良土壤的功能，可以增加土壤中氮的含量，增加土壤肥力。并作為涂膜用于果蔬等的保鮮。由于殼聚糖和殼寡糖來源天然，本身合綠色發(fā)展的需要，因此殼聚糖和殼寡糖及其衍生物在農業(yè)領域有景。為植物生長調節(jié)劑和種子包衣劑：殼聚糖和殼寡糖可以顯著提高多

圖 2.3 氨基脲類殼寡糖衍生物的紅外譜圖Fig. 2.3 The FTIR spectra of the aminourea chitooligosaccharide derivatives.3.2 核磁氫譜分析氨基脲類殼寡糖衍生物的核磁氫譜如圖 2.4 所示，首先在殼寡糖的氫譜，殼寡糖 H2 位于 2.96 ppm 處，H1 位于 4.42 ppm 處，而 3.5-3.8 ppm 處的則對應著殼寡糖單元環(huán)上的 H3，H4，H5 和 H6。而在溴乙基殼寡糖衍生物 3.17 ppm 處出現了新的吸收峰，對應著在氨基上引入的溴乙基中的亞甲子。在肼乙基殼寡糖衍生物中，3.47 ppm 和 3.48 ppm 處的化學位移對應基相連的亞甲基上質子，而在甲氧甲�；乱一鶜す烟茄苌锏臍渥V中，吸收峰減弱，并于 3.62 ppm 處出現了一個強的單吸收峰，可歸因于甲氧的-OCH3上的氫，在三種氨基脲類衍生物的氫譜中，又與 MCHECOS 表

圖 2.4 氨基脲類殼寡糖衍生物的核磁氫譜Fig. 2.4 The1H NMR spectra of the aminourea chitooligosaccharide derivatives.3.3 核磁碳譜分析氨基脲類殼寡糖衍生物的核磁碳譜結果如圖 2.5 所示，殼寡糖單元環(huán)上碳原子的化學位移分別位于 55.87 ppm（C2）, 59.97 ppm（C6）, 70.38 ppm（.69 ppm（C5）, 76.48 ppm（C4）和 99.18 ppm（C1）處。在 53.15 ppm 處新的化學位移信號歸因于溴乙基殼寡糖中的-NH-CH2-結構，而在肼乙基的碳譜中，-CH2NHNH2的化學位移信號出現在 57.32 ppm 處。在甲氧甲乙基殼寡糖的譜圖中，又在 55.11 ppm 處出現了新的信號峰，可歸OOCH3結構中的甲基碳，而在三種氨基脲類殼寡糖衍生物中，55.11 ppm 學信號減弱，證明甲氧基被取代，在 AUCOS2 的譜圖中，還出現了-CH2

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