Blandt de forskellige skadelige faktorer i afgrødevækst er ukrudt særligt skadeligt og forårsager flere tab af afgrødeudbytte end de samlede tab forårsaget af plantesygdomme og skadedyr på verdensplan. Hvis ukrudt ikke bekæmpes, vil cirka 33 procent -53 procent af afgrøden blive ødelagt. Traditionelt har man brugt kemiske herbicider til at fjerne ukrudt i storstilet dyrkning af kinesiske urter. Men mens kemiske herbicider påvirker væksten og udviklingen af ukrudt, har de også mere eller mindre negative virkninger på de kinesiske urter selv, hvilket i sidste ende vil påvirke udbyttet, kvaliteten og den kliniske effekt af de kinesiske urter. Desuden kan langvarig brug af store mængder herbicider få ukrudt til at udvikle resistens, hvilket gør senere ukrudtsbekæmpelse vanskeligere. Kemosensibilisering refererer til de gavnlige og skadelige virkninger af sekundære metabolitter af planter, bakterier, svampe og alger på vækst og udvikling af landbrugs- og naturlige økosystemorganismer, som kaldes kemosensibiliserede stoffer. Brugen af kemofølsomme stoffer som planteafledte herbicider er ved at blive et varmt forskningsemne, da de ikke har nogen rest- eller toksiske effekter.
Bynke er det tørrede blad af Artemisia argyi Levl. et Vant. af Asteraceae-familien, som har den virkning at opvarme menstruationsstrømmen og stoppe blødning, sprede kulde og lindre smerte; det bruges eksternt til at fjerne fugt og lindre kløe. Så tidligt som i de gamle kinesiske poetiske skrifter blev det registreret, at moxa-blade blev brugt til at fremkalde ild, og den første medicinske bog i Kina, den gule kejsers klassiker for intern medicin, registrerede brugen af moxa-blade til moxibustion-terapi. Moderne farmakologi har vist, at bynkeblade har forskellige farmakologiske virkninger, såsom antibakteriel, antiviral, hæmostatisk, antitumor, leverbeskyttende og koleretisk, antioxidant, hostedæmpende, smertestillende og anti-inflammatorisk, hypoglykæmisk og immunmodulerende, hvor phenoquipenolsyrer og dets vigtigste syrer er sesflaquipenolsyrer. farmakologiske komponenter. Holdet observerede dog i marken, at bynke har stærk konkurrence om økologiske nicher og er et dominerende samfund med få omgivende ukrudt og lav biodiversitet, hvilket tyder på, at bynke kan have en mere intensiveret sensorisk biologisk og økologisk effekt. I mellemtiden, i et tidligere eksperiment med økologisk plantning af kinesiske urter, blev bynkepulver designet til at blive brugt som gødning til krysantemum, echinacea og attractylodes, og det viste sig ved et tilfælde, at middel og høj bynkepulverbehandling havde en betydelig hæmmende effekt på ukrudt. arter, antal og biomasse i felterne chrysanthemum, echinacea og attractylodes sammenlignet med blindprøven. Resultaterne tyder på, at bynkeblade kan have betydelige ukrudtsdræbende virkninger og potentiale til at blive udviklet som et planteafledt herbicid, så dets herbicidiske virkninger blev systematisk evalueret, og det materielle grundlag og virkningsmekanisme blev undersøgt.
For første gang fandt holdet, at vandige ekstrakter af bynkeblade havde en stærk hæmmende aktivitet mod de enkimbladede ukrudtsplanter Setaria viridis og Echinochloa crusgalli og de tokimbladede ukrudtsplanter Portulaca oleracea og Amaranthus retroflexus. Ved at bruge den herbicide aktivitet som en vejledning og kombineret med LC-MS til at udføre målrettet adskillelse, blev phenolsyreforbindelsen isochlorogensyre A fundet at være det vigtigste kemosensitivt aktive stof i bynjurt og blev påvist i byndens vækstjord, hvilket indikerer, at bynjurt kan hæmme ukrudtsvækst gennem frigivelse af isochlorogensyre A til miljøet. Samtidig blev det brede spektrum af ukrudtshæmmende aktivitet af isochlorogent A bekræftet af hæmningen af ukrudtsvækst i seks forskellige familier, hvilket indikerer, at isochlorogent A kan bruges som et grønt herbicid og også kan give stof til eftertanke og inspiration til nye herbicider som en pionerforbindelse.
Fig. 1 Aktivitetsstyret isolering af kemofølsomme aktive stoffer fra vandige ekstrakter af bynkeblade
Figur 2 Evaluering af den bredspektrede herbicidaktivitet af isochlorogensyre A
Fysiologiske analyser viste, at isochlorogensyre A-behandling fik ukrudtsbladene til at krølle, gulne og dø. Lysmikroskopi og transmissionselektronmikroskopi afslørede, at isochlorogen syre A forårsagede bladepidermal cellekrympning, forstørrede bladvene vaskulære hylsterceller og nedsat indre klorofyl; cellemembranen opløst og løsnet fra cellevæggen og organeller desintegrerede.
Forskerholdet brugte RNA-seq til at belyse ændringerne i transkriptionsniveauer af ukrudt efter isochlorogensyre A-behandling. 716 gener blev differentielt udtrykt, hvoraf 439 var opregulerede og 277 nedregulerede. "KEGG-berigelsesanalyse afslørede, at hæmning af "diterpenoid biosyntese"-vejen er en vigtig virkningsmekanisme for den herbicide aktivitet af isochlorogensyre A, hovedsageligt inhiberende ukrudtsgibberelliner og fytoplankton. Dette blev verificeret ved RT-qPCR og målinger af gibberellinindhold.
