氟吡菌酰胺的应用与开发进展

氟吡菌酰胺（fluopyram）是由拜耳发现、开发和生产的一款琥珀酸脱氢酶抑制剂（SDHI）类杀菌、杀线虫剂。其登记用于防治根结线虫、白粉病、灰霉病、叶霉病、菌核病、叶斑病、褐腐病等。自2012年上市以来，氟吡菌酰胺市场保持高速增长态势，仅经过3年的发展，其全球销售额即突破1亿美元，2012—2021年复合年增长率达到35%。

氟吡菌酰胺是SDHI类杀菌、杀线虫剂，作用于病菌、线虫的呼吸电子传递链复合体Ⅱ，抑制线粒体琥珀酸脱氢酶活性，阻断电子传递，从而导致病原菌或线虫的能量源ATP的合成受阻，干扰细胞的分裂和生长而使菌体死亡，或干扰线虫生长发育并致其死亡。国际杀菌剂抗性行动委员会（FRAC）将氟吡菌酰胺归入C2组（或第7组），复合体Ⅱ，SDHI类杀菌剂。氟吡菌酰胺与其他作用机理的杀菌剂无交互抗性，可用于杀菌剂抗性治理。

氟吡菌酰胺分子中包含独特的吡啶乙基苯甲酰胺结构，结构新颖，其结构式如图1。作为杀菌剂，氟吡菌酰胺同其他SDHI类杀菌剂一样，因作用位点单一，具有中等至高抗性风险。

图1  氟吡菌酰胺的结构式

氟吡菌酰胺对孢子萌发、芽管伸长、菌丝生长、芽孢形成等多个病原菌生长发育阶段有效。其具有内吸传导性及渗透性，在植物体内，通过木质部传导。用药后，氟吡菌酰胺可以很快分布于整个植株，并能够保护新生组织；即使叶片正面着药，也可以防治叶片背面病害。

氟吡菌酰胺高效、广谱，可用于蔬菜、谷物、马铃薯、油菜、大豆、花生、棉花、梨果、核果、葡萄、香蕉等众多作物，以及草坪、园艺植物等，防治灰霉病、靶斑病、菌核病、黑星病、褐腐病、白粉病等。其对香蕉叶斑病、大豆猝死综合症（SDS）也具有良好的防效。

黄学屏等系统研究了氟吡菌酰胺对田间菌核病（Sclerotinia sclerotiorum）菌核形态、产量和菌丝萌发的影响，确定了其作用方式，并通过田间药效试验考察其对菌核病的防效。试验结果表明，氟吡菌酰胺对菌核病的菌丝生长抑制活性较强，对菌核病的菌核产量、形态以及菌丝萌发抑制活性较高。在质量浓度1.6μg/mL时，氟吡菌酰胺能有效减少菌核病菌的初侵染数量，并降低其侵染活性，菌核的数量和干重显著降低，形态明显变小；在质量浓度5μg/mL时，药后3 d，氟吡菌酰胺对菌丝萌发的抑制率大于95%，表明其能够保护作物茎基部免受菌核病菌菌丝侵染。田间药效试验结果表明，氟吡菌酰胺200 g/hm2（有效成分用量）处理能够有效防控茄子菌核病，防治效果显著高于氟吡菌酰胺其他剂量处理以及对照药剂菌核净600 g/hm2、多菌灵1,150 g/hm2。氟吡菌酰胺具有保护作用与治疗作用，且对菌核病的保护作用明显优于治疗作用。因此，该药剂在田间使用时应在病害发病前或发病初期使用，以获得较好的防治效果。

氟吡菌酰胺与同类杀菌剂的作用机理相似，但有研究发现，氟吡菌酰胺与传统SDHI类杀菌剂啶酰菌胺、萎锈灵之间并无交互抗性。这主要得益于其独特的化学结构，当靶标位点发生突变时，其空间构象随之调整，从而使得其与琥珀酸脱氢酶固有的结合模式得到改变，有效降低了其与同类产品产生交互抗性的风险。此外，氟吡菌酰胺与咯菌腈、嘧霉胺、腐霉利、异菌脲、咪鲜胺等也不存在交互抗性。基因测序研究发现，多种植物病原菌对SDHI类杀菌剂产生抗药性是由于SDHB、SDHC、SDHD亚基上发生了点突变。阎昱韬报道，多主棒孢（Corynespora cassiicola）在同源位置发生突变，SDHB-H278Y及SDHB-H278R突变体对啶酰菌胺与氟吡菌酰胺之间存在负交互抗性。

李桂香等从山东省不同地区采集、分离纯化获得140株多主棒孢，采用室内菌丝生长速率法测定其对氟吡菌酰胺等药剂的敏感性，并分析多主棒孢对氟吡菌酰胺的抗性。基因测序分析发现，山东省不同地区多主棒孢群体对氟吡菌酰胺已产生不同程度的抗性，31.62%的多主棒孢菌株SDHC亚基发生S73P点突变。SDHC亚基上发生S73P突变后，氨基酸的刚性增强，空间位阻变大，氟吡菌酰胺与Ser73之间的氢键作用消失，亲和力降低，从而导致了抗药性的发生。

高萍等采用菌丝生长速率法测定了上海市5个草莓主产区的90个灰葡萄孢菌株对氟吡菌酰胺的抗性，并分析了菌株的琥珀酸脱氢酶亚基序列。结果显示：上海奉贤区已存在抗氟吡菌酰胺菌株，抗性频率为72.77%，最高抗性倍数为45.18。已有抗性的菌群抗性突变位点在SDHB亚基的N230I点和P225F点，突变后分别导致低抗、中抗菌株的产生。

线虫因其体积小、繁育速度快，防治难度极大。氟吡菌酰胺除了优秀的杀菌功能外，其还是一款全新作用机理的杀线虫剂，也是第1个作用于琥珀酸脱氢酶的杀线虫剂。与传统杀线虫剂相比，氟吡菌酰胺安全性高、用量少、起效快、防治谱广。氟吡菌酰胺处理后，线虫虫体僵直呈针状，活动力急剧下降。处理后30 min初显症状，1～2 h后变得完全麻痹不动。氟吡菌酰胺对根结线虫、孢囊线虫、穿孔线虫、根腐线虫、刺线虫、毛刺线虫、剑线虫、环线虫等多种线虫具有良好的防效。

王淑霞等研究了41.7%氟吡菌酰胺悬浮剂对黄瓜根结线虫的防效及对黄瓜的安全性。试验结果表明，在黄瓜苗定植后当天或3 d，采用灌根法施药，41.7%氟吡菌酰胺悬浮剂防治效果和效益良好，防效达到60%，增产率在25%以上，且对黄瓜生长安全。

迟元凯等在室内盆栽条件下研究了不同剂量、不同施药时期氟吡菌酰胺对南方根结线虫（Meloidogyne incognita）侵入、根结、雌虫数量以及产卵量的影响。结果显示：在黄瓜幼苗移栽前进行土壤处理，施用剂量为31.25μg/株，2龄幼虫侵染数量和根结数量与对照相比显著减少；在接种南方根结线虫后0～11 d，以施药量为125μg/株进行灌根，可大幅减少根结数量，施药后根系内未见成熟雌虫产生；在接种后15 d，以施药量为250μg/株进行灌根，可大幅减少根内成熟雌虫数量；接种后20 d，以施药量为500μg/株进行灌根，可大幅减少根部产生的根结线虫卵块数量。研究表明，氟吡菌酰胺能抑制土壤线虫对黄瓜根系的侵染并抑制根内线虫发育，但随着施药时间的推迟，需增加施药剂量以达到一定的防治效果。因此，在生产上使用氟吡菌酰胺防治根结线虫应在作物移栽前或线虫侵染早期施药。

氟吡菌酰胺具有内吸性，可应用于多种种植环境（大棚、露天）；其施用方式多样，既可通过叶面处理，也可采用种子处理、灌根处理、沟施、滴灌、冲施、喷淋、闷棚等。

氟吡菌酰胺配伍性良好，其既能与吡虫啉、阿维菌素复配，成为性能独特的杀线虫产品，也可与杀菌剂苯醚甲环唑、嘧霉胺、联苯吡菌胺、三唑醇、三乙膦酸铝、坚强芽孢杆菌Ⅰ-1582株系、吡唑醚菌酯、戊唑醇、丙硫菌唑、肟菌酯、氟唑菌苯胺等复配。拜耳将氟吡菌酰胺与公司市场占有率较大的品种复配，组成性能更加强大的复配产品，如43%氟菌·肟菌酯悬浮剂（氟吡菌酰胺21.5%+肟菌酯21.5%，商品名露娜森）、35%氟菌·戊唑醇悬浮剂（氟吡菌酰胺17.5%+戊唑醇17.5%，商品名露娜润）、500g/L氟吡菌酰胺·嘧霉胺悬浮剂（氟吡菌酰胺125g/L+嘧霉胺375g/L，商品名露娜清）。

氟吡菌酰胺2012年上市，当年的全球销售额为0.13亿美元，上市第3年，其全球销售额突破1亿美元大关，升至1.45亿美元。随后几年波动增长，其2021年的全球销售额达到1.89亿美元，2012—2021年全球销售额的复合年增长率为35%。氟吡菌酰胺2012—2021年销售额见表1。

表1  氟吡菌酰胺的全球市场

氟吡菌酰胺目前已在60多个国家、70多种作物上登记。登记国家包括中国、欧盟27个成员国、美国、加拿大、澳大利亚、英国、巴西、墨西哥、土耳其、洪都拉斯、哥斯达黎加、哥伦比亚、智利、以色列、日本等主要国家。登记产品包括单剂和复配剂；剂型包括悬浮剂、水乳剂、颗粒剂、种子处理悬浮剂、乳油等。

从全球来看，法国是氟吡菌酰胺最重要的地区市场，2021年在法国的销售额为2,153万美元，占全球市场的11.4%；其后依次为美国（1,903万美元，占10.1%）、日本（1,373万美元，占7.26%）、德国（1,220万美元，占6.46%）等。

2021年，氟吡菌酰胺主要应用作物是葡萄，其在葡萄上的销售额为2,614万美元，占全球市场的13.8%；其后依次为谷物（2,271万美元，占12.0%）、马铃薯（1,556万美元，占8.2%）、油菜（1,553万美元，占8.2%）等。

氟吡菌酰胺最初由拜耳开发，后因拜耳收购孟山都的需要，拜耳部分业务剥离给巴斯夫，其中包括基于氟吡菌酰胺的种子处理剂Copeo和ILeVO。此外，氟吡菌酰胺核心化合物专利已于2023年8月到期，氟吡菌酰胺国产化和登记热潮高涨。

2012年11月5日，氟吡菌酰胺首次在中国登记。截至2024年底，在我国登记的氟吡菌酰胺产品共有28个。其中，原药产品有4个，登记企业分别为拜耳股份公司、内蒙古莱科作物保护有限公司、山东滨农科技有限公司、河北兴柏农业科技股份有限公司；制剂产品24个（单剂2个，复配剂22个）。复配剂配伍品种有阿维菌素、喹啉铜、丙硫唑、苯醚甲环唑、戊菌唑、异菌脲、吡唑醚菌酯、戊唑醇、肟菌酯、嘧霉胺等，剂型主要有悬浮剂、颗粒剂、水乳剂等。氟吡菌酰胺在我国的登记和应用情况见表2。

表2  氟吡菌酰胺在中国的登记和应用

2003年，拜耳作物科学公司申请了关于氟吡菌酰胺的核心化合物专利，包括PCT专利（WO2004016088）、欧洲专利（EP1531673）、美国专利（US7572818）、中国专利（CN1319946C，ZL03819471.6）等。中国专利申请于2003年8月8日，保护期持续到2023年8月8日。

除了核心化合物专利外，拜耳公司还拥有关于氟吡菌酰胺复配产品的多款专利，这些专利将在2025—2031年间到期。复配产品的配伍品种包括肟菌酯、醚菌酯、嘧菌酯、啶氧菌酯、己唑醇、丙硫菌唑、环丙唑醇、苯醚甲环唑、叶菌唑、丙环唑、腈菌唑、嘧霉胺、嘧菌环胺等。

2008年4月11日，日本农药株式会社在我国申请专利CN101686679B（ZL200880010980.6），发明名称为“杀线虫剂组合物及其使用方法”。该专利保护氟吡菌酰胺作为杀线虫剂的用途，拜耳公司是该专利的独占被许可人，专利保护期至2028年4月11日。

氟吡菌酰胺低毒，无生殖、发育、神经毒性，安全性高，且对环境友好。其作为杀菌剂，高效广谱，用量少，持效期长，具有保护和治疗活性，对葡萄、马铃薯、仁果、蔬菜和大田作物等在内的70多种作物上的灰霉病、白粉病、菌核病、褐腐病等有效。作为杀线虫剂，其不同于其他类型的杀线虫剂，安全性极高，且其缓慢均匀地分布在根际土壤层，促进根系持续健康生长，防治线虫的持效期长达30 d。氟吡菌酰胺广泛应用于番茄、黄瓜、香蕉等多种经济作物，用于防治根结线虫、根腐线虫、腐烂茎线虫等多种线虫。

氟吡菌酰胺配伍性良好，上市产品中包括大量的复配产品，配伍品种包括三唑类杀菌剂、甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂、SDHI类杀菌剂、嘧啶类杀菌剂等。也正是这些复配产品的大量上市，进一步推动了氟吡菌酰胺的市场地位，尤其是在果蔬用杀菌剂领域。

目前，氟吡菌酰胺核心化合物专利已到期，除了原研公司拜耳外，巴斯夫、内蒙古莱科、山东滨农、海利尔等多家公司参与了氟吡菌酰胺的市场开发，其产品线不断扩张，市场份额有望进一步增长。