三唑类功能配合物的抑菌量热学与植物生长调节功能研究

三唑类杀菌剂具有高效、广谱、低毒的优点。本项目使用五种主流高效三唑类杀菌剂（戊唑醇、己唑醇、三唑醇、丙环唑和苯醚甲环唑）合成过渡金属抑菌配合物，使用核磁共振、质谱、单晶-X射线衍射等确定其结构。以大肠杆菌等五种植物病原菌为作用目标，通过微量热法研究其对病原菌的生长抑制作用，得到病原菌生长代谢的速率常数k、抑制率I、最大输出功率Pm等热动力学参数与浓度c的关系。得到的病原菌生长曲线"指纹"图谱可为预测配合物对病原菌的抑制作用提供量热学依据。观察配合物对植物外部形态和显微结构的影响，测定叶绿素含量、光合作用效率、抗性相关酶含量以及内源激素水平，明晰抑菌配合物对植物体内源激素的代谢影响。该项目运用配位化学、热化学和生物技术的研究手段开展交叉研究，以目前主流高活性杀菌配体出发制备功能配合物，有望得到兼具杀菌和植物调节功能的复合功能活性配合物，为配合物农药研究提供实验依据。

三唑类杀菌剂在农业生产中兼具杀菌和植物生长调节功能。三唑环具有强的配位能力和丰富的配位模式，易和过渡金属配位。本项目使用戊唑醇、己唑醇、丙环唑、三唑醇和苯醚甲环唑与过渡金属制备铜、锌、钴和镍配合物，通过改变溶剂等影响因素制备得到了23种不同金属及配体的配合物，进一步培养出10个单晶，使用红外，紫外，热重，单晶-X射线衍射等研究手段表征了其结构。.以己唑醇、苯醚甲环唑与硝酸铜和醋酸铜复配合成的铜配合物为对象，通过抑菌活性以及植物生长调节活性研究对新型铜配物的功能特性进行评价。研究结果表明：平皿菌丝生长速率法研究了配合物的抑菌活性。配合物对番茄灰霉病菌，棉花枯萎病菌，小麦赤霉病菌，苹果轮纹病菌都有抑制作用，且抑制作用高于配体；当配体相同，不同铜离子配合物对小麦赤霉菌的抑菌效率相当；比较己唑醇硝酸铜配合物比苯醚甲环唑硝酸铜配合物对小麦赤霉菌的抑制作用效果好；通过微量热法检测301.15K时加入不同浓度的苯醚甲环唑硝酸铜配合物药液时小麦赤霉菌的生长代谢热谱图。分析热谱图，计算拟合出生长速率常数k、最大输出功率Pm、总放热量Qtotal和抑制率I等热动力学常数，实验结果抑制率I与浓度c紧密相关，并且计算所得抑制率与平皿菌丝生长速率法结果相符。.所有配合物均能够降低植物株高、增加根冠比，提高植物SOD和POD酶活，促进GSH和可溶性蛋白合成，抑制MDA积累，具有植物生长调节活性，其抗氧化特性也优于配体。但比较而言己唑醇硝酸铜配合物作用好于苯醚甲环唑硝酸铜配合物，进而以己唑醇铜配合物浸种处理小麦种子，幼苗阶段将其置于不同浓度NaCl胁迫，通过对脯氨酸含量以及脯氨酸合成酶基因P5CS、P5CR表达变化的测定评价己唑醇铜配合物对植物抗盐能力的影响。结果表明：小麦幼苗脯氨酸含量随着盐浓度的增大及胁迫时间的延长而增加，配合物处理后脯氨酸含量相比己唑醇处理和醋酸铜对照处理又有显著增加； 100 mmol/L NaCl 处理6 h，己唑醇铜配合物处理小麦幼苗的脯氨酸合成增幅最大，而P5CS、P5CR表达量明显增加，由此可见，配合物可通过合成小分子渗透保护分子缓解小麦幼苗所受的逆境胁迫压力，保护植物生长。实验结果对三唑类杀菌剂金属配合物的合成研究以及新型农药开发具有重要意义。