一种具有除草活性的山梨素类化合物及其制备方法和应用

本发明涉及植物化学，更具体的说是涉及一种具有除草活性的山梨素类化合物及其制备方法和应用。

背景技术：

1、狗尾草(setaria viridis l.p.beauv.)作为一种常见的害草，因其具有较强的繁殖能力，可以生长成为优势种群，从而占据农田空间造成农作物减产问题。此外，狗尾草还可以成为多种害虫的寄生宿主，引起了如蚜虫、叶蝉、蓟马等多种害虫的传播。豆科植物三叶草同为农业杂草的一种，在自身生长发育过程中，竞争作物所需的水肥资源，导致作物营养不足，严重时会引起病虫害发生趋重。

2、化学农药对农作物生长以及农业从业者的身体健康都具有一定的危害，例如，常见除草剂草甘膦已被列入世界卫生组织国际癌症研究机构公布的2a类致癌物清单中。除此之外，化学农药生产成本高，成功率低，长期使用增加了抗性杂草的传播。生物类除草剂具有环境友好、高效、安全等优点，在农业生产中有着巨大的应用价值。植物内生真菌产生的次级代谢产物具有显著的生物活性，为绿色生物农药提供了先导化合物实体，也为寻找和挖掘天然来源除草活性物质提供了重要的资源。

3、山梨素类化合物具有特殊而复杂的化学结构，同时具有显著的生物学活性，如抗菌、抗病毒和细胞毒等。近年来越来越多的研究人员从不同真菌中分离得到了山梨素类化合物，其种类不断扩大，同时一系列天然和非天然来源的山梨素完成了首次全合成。

4、因此，提供一种具有除草活性的山梨素类化合物及其制备方法和应用是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了一种具有除草活性的山梨素类化合物及其制备方法和应用。

2、本发明从一株真菌中发现了一个新型山梨素类化合物，并且首次报道了该化合物的制备方法及对3种常见杂草的除草活性。该化合物具有发展成为天然绿色生物类除草剂的潜力。

3、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

4、本发明利用凝胶、硅胶柱层析，结合高效液相色谱技术对一株烟草来源内生真菌棘孢曲霉aspergillus aculeatus aa-1(保藏编号cgmccno.40424，参见专利号202211722637.2)的次级代谢产物进行分离纯化，制备得到所述山梨素类化合物。借助高分辨质谱和核磁共振谱，对山梨素类化合物进行了结构鉴定并将其命名为aspersorbicillina。所述山梨素类化合物aspersorbicillin a对反枝苋、三叶草和狗尾草的种子萌发均具有抑制活性。

5、一种具有除草活性的山梨素类化合物aspersorbicillina，分子结构如下：

6、

7、进一步，所述的一种具有除草活性的山梨素类化合物aspersorbicillin a的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：

8、(1)菌种活化和发酵

9、将活化的菌种aspergillus aculeatus aa-1在麦芽浸汁培养基中进行发酵；

10、(2)乙酸乙酯萃取阶段

11、步骤(1)发酵完成后，将菌体连同培养基，整体通过乙酸乙酯超声萃取，真空减压浓缩得到粗提物浸膏；

12、(3)系统分离纯化阶段

13、将步骤(2)得到的粗提物浸膏经过100-200目硅胶拌样后，于减压真空硅胶柱层析进行梯度洗脱，洗脱体系体积比为石油醚：乙酸乙酯＝30：1、10：1、5：1、2：1和1：1，得到极性由小到大的5个组分fr.1-fr.5；

14、将组分fr.4经过lobarlichroprep rp-18反向硅胶柱层析梯度洗脱，洗脱体系为甲醇-水，体积比分别为30％、40％、50％、60％、70％和80％，分离得到6个亚组分fr.4.1-fr.4.6；

15、将亚组分fr.4.4先通过sephadex lh-20凝胶色谱柱分离；然后采用制备薄层层析进行分离，展开体系为二氯甲烷：甲醇＝20：1；最后通过半制备高效液相色谱仪纯化，洗脱体系为50％甲醇-水，制备得到山梨素类化合物aspersorbicillina。

16、进一步，所述的一种具有除草活性的山梨素类化合物aspersorbicillina在抑制杂草种子萌发中的应用。

17、进一步，所述杂草为反枝苋、三叶草和狗尾草。

18、进一步，一种除草剂，含有所述的山梨素类化合物aspersorbicillina。

19、经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种具有除草活性的山梨素类化合物及其制备方法和应用，具有以下有益效果：(1)通过scifindern数据库检索，与已报道此类化合物的比较，本发明真菌来源的山梨素类化合物aspersorbicillina为首次发现、报道的新型化合物；(2)本发明提供的制备方法可以高效准确的对目标山梨素类化合物aspersorbicillina进行分离纯化；(3)山梨素类化合物aspersorbicillina对反枝苋、三叶草和狗尾草种子的根芽萌发具有一定的抑制活性；其中对三叶草种子的根芽、狗尾草种子的芽萌发抑制效果优于阳性药草甘膦。

技术特征：

1.一种具有除草活性的山梨素类化合物aspersorbicillina，其特征在于，分子结构如下：

2.权利要求1所述的一种具有除草活性的山梨素类化合物aspersorbicillina的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：

3.权利要求1所述的一种具有除草活性的山梨素类化合物aspersorbicillina在抑制杂草种子萌发中的应用。

4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，所述杂草为反枝苋、三叶草和狗尾草。

5.一种除草剂，其特征在于，含有权利要求1所述的山梨素类化合物aspersorbicillina。

技术总结本发明公开了一种具有除草活性的山梨素类化合物及其制备方法和应用，属于植物化学技术领域。本发明公开的一种具有除草活性的山梨素类化合物aspersorbicillin A，分子式：C<subgt;22</subgt;H<subgt;26</subgt;O<subgt;4</subgt;。本发明公开的山梨素类化合物aspersorbicillinA对反枝苋、三叶草和狗尾草的种子萌发均具有抑制活性。技术研发人员：张鹏,黄馨瑢,赵栋霖,袁晓龙,郝贤伟,任志广,高加明,李正风受保护的技术使用者：中国农业科学院烟草研究所（中国烟草总公司青州烟草研究所）技术研发日：技术公布日：2024/8/21