柑橘溃疡病是由黄单胞杆菌柑橘致病变种(Xanthomonas citri subsp. citri, Xcc)引起的细菌性病害,是柑橘上危害最为严重的细菌性病害之一,已被列为世界性的检疫性病害。
病菌危害柑橘植株的叶、枝和果实,轻则减弱树势,降低果实品质,重则导致落叶、落果、枝条枯死。长期以来,柑橘溃疡病的防控主要是利用以铜制剂为主的化学药剂,但长期大规模地使用化学药剂加速了病菌耐药性的产生。III型分泌系统(T3SS)是广泛存在于革兰氏阴性病原细菌中的一种保守的毒力因子,但其并非细菌生长所必需。
因此,以T3SS为靶点的抑制剂在有效降低病原菌毒力的同时,不会对病原菌产生明显的生存压力,从而能够延缓耐药性的产生。本研究基于课题组前期的工作积累,设计合成了一系列含5-苯基-2-呋喃环的1,3,4-噻二唑硫酯类衍生物,利用T3SS抑制剂筛选系统、测定生长曲线、非寄主烟草HR以及柑橘叶片接种等手段获得了8个防效优异且特异性靶向Xcc III型分泌系统的抑制剂。
以化合物II-15为研究对象,通过qRT-PCR和蛋白免疫印迹(Western Blot)等方法研究了抑制剂的作用机理。实验结果表明:抑制剂通过降低Xcc T3SS相关基因的表达以及效应蛋白的分泌,进而降低病原菌对柑橘植株免疫系统的抑制作用,最终实现对病害的防控。