云南地方晾晒烟中的内源性抗烟草花叶病毒活性成分研究

In our previous study, several chromones were isolated from the Yunnan local air-cured tobacco leaf, and some of the ones show anti-tobacco mosaic virus(TMV) activity. Its show that chromones are its main endogenous active constituents. In our research proposal, more Yunnan local air-cured tobacco leaf specimen will be further studied, with extracts activity screening and HPLC analysis. Different Yunnan local air-cured tobacco leaf specimen should be object of the study because of potent anti-TMV activity and rich chromones compounds. And in the guide of anti-TMV screening, more active compounds are hoped to be isolated by modern analysis technology, and the structure-activity relationships and mechanism are also discussed. Through the study, more than 100 compounds would be isolated and identified(chromones compounds are no less than 50 compounds), including more than 20 new compounds, and screen 3-4 compounds structure with potent anti-TMV. These would provide the leading compounds for the development of anti-plant virus medicine, and also the scientific basis for the investigation of air-cured tobacco.

通过项目组前期研究，发现云南地方晾晒烟植株中色酮类化合物的种类和含量和烟草对花叶病的抗性有关，抗花叶病毒的晾晒烟品种中色酮类化合物含量都比不抗病毒的品种中高、种类也更丰富，而且抗病毒植株中色酮类化合物含量也明显高于不抗病毒植株。基于此，项目拟从云南丰富的地方晾晒烟资源中选择高抗病毒活性品种、进一步从选定品种中选出高抗病毒植株，并采用植物化学的方法对选定样品中的色酮类化合物进行深入研究，以期发现100个以上的不同单体化合物(其中色酮不少于50个)，发现新化合物20个以上，寻求3-4个结构新颖、具有显著抗烟草花叶病毒活性的色酮类化合物，为高效、安全、实用的植物病毒制剂开发提供先导性化合物。同时，项目还将对地方晾晒烟中的色酮类化合物的抗烟草花叶病毒机理进行研究，探讨其构效关系和生源途径。

项目在执行期间按计划对云南地方晾晒烟中高抗病毒活性品种开展抗烟草花叶病毒（TMV）成分的发现及其生物活性研究。从云南罗平、云龙、会泽、玉溪、宾川等地采集了多种晾晒烟样品，并已对罗平八大河烟、云龙天登烟和3个会泽乐业烟的烟叶样品以及玉溪花铁杆烟、宾川白塔烟、嵩明乐业烟的茎皮样品做了比较细致的化学成分研究。从其中共分离、纯化120余个化合物，现已鉴定了94个化合物，分离到的化合物结构类型包括色酮类、异苯并呋喃类、生物碱类、黄酮及苷类、萜类化合物等。采用半叶枯斑法，通过先毒后化、毒化混合、先化后毒三种给药方式对生物碱类、色酮类、萜类、黄酮及苷类等化合物开展了抗TMV活性测试，发现nornicotin、myosmin、3-hydroxy-5α, 6α-epoxy-β-ionone、3, 4-dihydroxycinnamic acid、cotinine、α-tocospiros A、α, β-dipyridyl、isokaokanin-7-O-β-D-glucopyranoside、ergosterol peroxide、methyl caffeoate等化合物对TMV的侵染具有较好的抑制作用，抑制率接近或大于阳性对照Ningnanmycin。进一步作用机制研究结果表明，α, β-dipyridyl能诱导PR1A表达升高，且在24h达到峰值，并使防御酶POD酶活性上升。作为拓展研究，还对部分化合物进行了细胞毒活性、降糖活性、抗菌活性及抗氧化活性测试。项目组还以吡啶、三嗪以及六氢-3H-恶唑[3,4-a]吡嗪-3-酮为母核合成了40个烟碱衍生物，进一步进行了抗TMV活性筛选和构效关系分析。.项目执行期内已发表学术论文3篇，其中1篇为SCI收录源期刊，2篇为中文核心期刊。相关研究已申请国家发明专利2件，培养硕士研究生5名。项目取得的成果和研究数据为烟草属植物的综合开发利用提供了科学依据和参考，为抗烟草花叶病毒活性天然有机分子的发现拓宽了研究范围。项目的部分成果还支撑了“2022年度云南省科学技术进步奖”（三等，已公示获奖）的申报。