近日，中國農業科學院煙草研究所濱海鹽堿地生物資源評價利用創新團隊和煙草功能成分與生物合成創新團隊發現了新型山梨素類天然產物除草先導化合物，為天然除草劑的開發提供了分子模板和靶標基礎，相關成果發表在《農業與食品化學雜志（Journal of Agricultural and Food Chemistry）》。
農業生產中，大量使用化學除草劑會導致環境污染和雜草抗性，開發新型微生物天然產物除草劑成為新的研究熱點。相較于細菌而言，真菌能夠產生豐富的植物毒素，是天然除草活性化合物的主要生產者，也是開發新型微生物天然產物除草劑的重要來源。
該團隊篩選到一株對多種單子葉和雙子葉雜草具有顯著除草活性的棘孢曲霉TE-65L，從其發酵產物中獲得了5個新型山梨素類化合物。通過波譜分析光譜計算，確定了該類化合物的化學結構，并首次發現了其對雜草的除草活性，其中2個化合物能夠顯著抑制牛筋草胚芽和胚根的伸長，其活性均強于陽性藥草甘膦。研究表明，該類化合物能夠誘導木質素生物合成途徑，導致木質素積累，并引起雜草種子細胞壁增厚，抑制雜草的生長。該研究獲得了具有自主知識產權的天然除草劑分子模板，擴展了天然產物除草劑的結構類型，拓寬了山梨素類化合物的農業應用途徑。
該研究得到國家自然科學基金、青島市自然科學基金、中國煙草總公司重大科技項目等的資助。（通訊員 李曉娟）
論文鏈接：https://doi.org/10.1021/acs.jafc.4c06809
