杀菌剂基础知识
杀菌剂基础知识
一、农业病害与杀菌剂概述
病虫草害的化学防治是农田病虫草害防治中最为经济、快捷、高效的手段。2004年世界农药销售额达307亿美元，其中杀菌剂为73.3亿美元，占23.86%。近年来，农药的生产和推广应用得到了快速的发展。
据调查，全世界对植物有害的病原微生物（真菌、细菌、立克次氏体、支原体、病毒、藻类等）有8万种以上。植物病害对农业造成巨大损失，全世界的农作物由此平均每年减少产量约5亿t。历史上曾多次发生因某种植物病害流行而造成严重饥荒，甚至大量人口饿死的灾祸。使用杀菌剂是防治植物病害的一种经济有效的方法。
杀菌剂是我国重要的农药品种，在我国农药生产中一直占有较大的比例，杀菌剂的产量增长较快。1985年我国杀菌剂产量为1.95万t，占农药总产量的9.3%；1995年杀菌剂产量为3.7万t，占农药总产量的10.7%；2005年杀菌剂产量为10.5万t，占农药总产量的10.1%。
早期的杀菌剂都是无机化合物，其中如硫磺粉和铜制剂（如波尔多液）至今仍在使用。1914年德国的I.里姆首先利用有机汞化合物防治小麦黑穗病，标志着有机杀菌剂发展的开端。1934年美国的W.H.蒂斯代尔等发现了二甲基二硫代氨基甲酸盐的杀菌性质，此后有机杀菌剂开始迅速发展。在20世纪40～50年代开发的有3个主要系列的有机硫杀菌剂：福美
20世纪60年代以来，更多化学类型的杀菌剂不断出现，其中最重要的进展是内吸性杀菌剂的问世。1965年日本开发了有机磷杀菌剂稻瘟净，1966年美国开发了萎锈灵，1967年美国开发了苯菌灵，1969年日本开发硫菌灵，1974年联邦德国开发了唑菌酮，1975年美国开发了三环唑，1977年瑞士开发了甲霜灵，1978年法国开发了三乙膦酸铝。以上述为代表的内吸剂已成为20世纪70年代以来杀菌剂发展的主流。与此同时，农用抗生素也有较快的发展。有机汞、有机砷和某些有机氯杀菌剂因毒性或环境污染问题而逐渐被淘汰。新一代的内吸剂由于防治效果提高而使杀菌剂的市场进一步扩大。
近半个世纪以来，杀菌剂的发展主要集中在防治真菌病害的药剂方面，而对于防治细菌和病毒引起病害的药剂还研究开发得很不够。
中国自20世纪50年代起主要发展保护性杀菌剂，70年代以来，开始发展内吸性杀菌剂和农用抗生素，并停止使用有机汞制剂。由于杀菌剂的应用技术比较复杂，所以发展速度不如杀虫剂快，但是杀菌剂对农业的增产保护作用已经越来越被广大农民所认识，随着中国农业的现代化，杀菌剂的发展步伐必将加快。
二、杀菌剂作用机理
杀菌药剂接触到病菌以后，要经过一系列的复杂过程，一般要经过渗透、运转、分布，最后才能到达作用部位；并且要达到一定的剂量水平才能产生某种生物学反应，导致病菌或病原体的重要生理过程受阻而死亡，在这一系列过程中
（一）杀菌剂的吸收与传导
虽然有少部分杀菌剂可以在不进入菌体细胞内部而使病菌失去致病力，例如影响细胞壁的药剂，但绝大部分都要透入细胞内部而使菌中毒。药物渗入一个细胞内部当然要通过细胞壁和细胞膜两个屏障。以真菌的细胞壁为例，真菌细胞壁的组分主要是几丁质和葡聚糖，基本上不含脂质物质，虽然有的真菌孢子会含少量的脂质，如白粉病菌和锈病菌。但是，真菌的细胞壁，尤其是芽管的壁不会妨碍化合物的通过，只有在很少情况下会像分子筛一样筛选一些物质的透入，尤其是孢子。总的来说，杀菌剂进入病菌的细胞主要是通透细胞膜的问题。病原菌的细胞膜主要化学成分与结构与其他生物一样，是由拟脂和蛋白质组成，排成内外两层，各层都是由埋存有蛋白质的拟脂构成，但是内外层的组分含量和结构并不完全相同，向内的一层即与细胞质接触的内层含有较大量的蛋白质；还有一点是这些结构是动态的。关于物质包括溶质、化合物分子、离子等透入细胞膜的机制有许多的研究，主要有被动透入和主动透入，前者是由扩散或杜南势能的平衡的结果，后者是蛋白质载体的功用或是由于胞饮作用的结果。一般说来，主动运转是要依赖于能量的消耗，不及前者的容易。但是扩散也并不是一点也不消耗能量，因为扩散也并不意味着可以非常自由的移动，而仍受到一些所谓非连续性的阻力。过去长期以来都认为水是通过细胞膜上的孔隙进入的，但最近的研究认为，水分子或水化合物或喜水分子也可以通过膜上的脂质层透入，这些分子可以依赖于能量的消耗而打断-CH2-基间的连接键而通透进去。上面谈的是一般物质透入细胞的情况。杀菌剂当然也可以像上述的一般营养物质一样进入细胞内部，但总的来说油/水分配系数还是一种重要的通透指标，无论如何非极性物质还是比较
一般来说，杀菌剂主要是通过被动运转而进入菌体细胞内部，但药物在菌体内的富集却是经常可观察到的，例如Monilinia fructicola孢子内铜的浓度可以累积到高于外面的4 000倍，克菌丹在一些菌体内的含量为7 100μg/g孢子，而苹果叶内只有1μg/g杀菌剂进入菌体细胞后的移动一般对杀菌毒力没有大的影响。但是，如果药剂只对细胞内特定的细胞器有毒性，则会受影响，因为细胞核或其他细胞器的表面还有一层膜，膜的表面常围绕有静止水层，此水层有时会影响物质在细胞内的移动。物质在菌体内的移动与孢子和菌丝内有些不同，在后者比较容易些。
（二）杀菌剂的作用方式
杀菌剂的毒理广义地说包括：①防病原理；②杀菌作用方式；③杀菌作用机制，但一般只包括后两种。
作用方式可以指药剂是起保护作用还是治疗作用，或通过内吸而起作用；也可以指药剂是专化性的作用或是非专化性的作用；作用方式有时还指药剂是直接作用于病菌还是通过对寄主的作用而影响病菌的。
1.杀菌剂对病原菌的直接作用
（1）抑制毒素的产生 真菌分泌的毒素对寄主有选择性和非选择性。这些毒素中有很多是与病害发生或病状的出现有
（2）细胞外酶产生的调节 真菌在侵染植物时菌体分泌的胞外糖酶常起着重要作用，例如内多聚半乳糖醛酸酶、纤维素酶等，因此，用化学物质降低或抑制病菌这些酶的产生，也是防治病害的一个可能的途径。通常用所谓“饥饿”方法，即降低糖基质浓度可促进酶的产生，因此采用相反的提高糖的含量就可能会降低这些酶的产量。实践证明，葡萄糖或单半乳糖醛酸可以减少由镰孢菌引起的番茄萎蔫病的凋萎程度并降低病菌的多聚半乳糖酸酶的产量。降低酶的含量似乎比抑制酶的活性的防病效果可能更有效。
（3）改变菌体内的代谢过程 这是杀菌剂对病菌细胞水平的作用，许多人常把这部分看为是杀菌剂的杀菌机制。不过，应该指出药剂改变菌体细胞内的代谢可以在多方面影响菌的致病力。例如，抑制附着胞的形成或细胞壁上几丁质或黑色素的形成，即表现为细胞壁的损坏而失去致病力。也可以由于肌动蛋白受影响改变细胞骨架或无法定植等。这些都是可以用显微镜观察得到的形态上的异形，因此有人把这些也看为是杀菌作用方式。
（4）杀菌剂对各种子实体的抑制作用 这本来是一种抑菌作用，其实质也是杀菌剂对细胞代谢影响的反应。杀菌剂对不同子实体的抑制是属于宏观的反应，具有多种多样的方式，如对各种孢子的形成和散发的抑制，对菌核形成的抑
2.杀菌剂作用于寄主作物
植物对病菌侵染的反应有两种可能性：抗病或感病。因此要使一种病害得到防治就有两种可能：一是提高植物的抗病性；二是降低植物对病菌的感病性。一般看来，提高抗病性和降低感病性是统一的，但严格地说两者是有区别的。但不论是哪一种，植物抗病性的改变或感病性的改变都是以化学物质为基础的。
植物保护素的诱导生成和诱导剂通过化学物质对寄主植物的作用而减轻病害或使病害得到防治，其实质是提高植物的抗病性或者更具体称其系诱导抗病性的产生。这是较为新近的防病方法，其理论根据是，抗病性是许多植物所固有的，在生产实际中能否抵抗病菌的侵染，取决于其固有抗病性能否表达，或者说能否用什么方法把它诱导出来。上面说过植物的抗病性是有物质基础的。现已知道，植物保护素是这些物质中最为重要的种类，是在植物体内生成对病菌有毒性的化学物质。诱导植物生成植保素的方法可以有生物、物理或化学方法。从杀菌剂的角度来说，就是如何利用一些化合物作为诱导剂来诱导植物体内大量生成植保素而达到防治病害的目的。实践证明，这是可行的，至今最为典型的诱导剂是噻瘟唑。这种促进植保素的生成或提高植保素在植物体内的含量的防病方法，可以看为是提高植物的抗病性方法。
寄主体内与防病有关的其他变化寄主植物经化学处理后，除可能提高植保素的含量外，还可能有其他的变化，也可以取得防病的效果，其途径可以是降低植物对病菌的毒素的敏感性，或提高植物钝化毒素的能力，例如绿原酸可以钝化稻瘟菌分泌的稻瘟素。因此，如果有化合物可以促进水稻植株内绿原酸的生成，就可能有防病作用，这种途径可以被看为降低植物对病菌的敏感性或感病性。
（三）杀菌剂的作用机制
随着杀菌剂的开发和利用，杀菌剂作用机制的研究也取得了较大进展。化学分析技术和分子生物学的发展以及电子显微镜的普遍使用，已经能从病原真菌的形态、生理生化和分子等不同水平进行杀菌剂作用机理的研究；但是，并没有一种杀菌剂的作用机制是真正搞清楚的；此外，病原菌的被抑制或死亡往往并非对单一位点的作用，而是对多个位点综合作用的结果。
目前的杀菌剂多是干扰真菌的生物合成过程（如核酸、蛋白质、麦角甾醇、几丁质等）、呼吸作用、生物膜结构、细胞核功能和诱导植物抗性系统的化合物，现将当前杀菌剂研究比较清楚的作用机制进行介绍。
1.影响细胞结构和功能
主要包括对真菌细胞壁形成的影响以及对质膜生物合成的影响。
（1）影响真菌细胞壁的形成 真菌细胞壁作为真菌和周围环境的分界面，起着保护和定型的作用。细胞壁干重的80%由碳水化合物组成，几丁质是由数百个N-乙酰葡萄糖胺分子β-1，4-葡萄糖苷键连接而成的多聚糖。几丁质的合成由3个几丁质合成酶（Chitinsynthas，Chs）来调节，Chs1的作用是修复细胞分裂造成的芽痕及初生隔膜的损伤，Chs2用于初生隔膜中几丁质的合成，Chs3合成孢子壁中的脱乙酰几丁质及芽痕和两侧细胞壁中90%的几丁质。在三者的作用下，将N-乙酰葡萄糖胺合成为几丁质。不同的多糖链相互缠绕组成粗壮的链，这些链构成的网络系统嵌入在蛋白质及类脂和一些小分子多糖的基质中，这一结构使真菌细胞壁具有良好的机械硬度和强度。细胞壁受影响后的中毒现象通常表现为芽管末端膨大或扭曲，分枝增多等异型，造成这一类异型的原因是细胞壁上纤维原的结构变形。
至今，有实践意义的杀菌剂对细胞壁的作用主要是影响细胞壁的形成。通过抑制真菌细胞壁中多糖的合成，或者与多糖及糖蛋白相结合的机制破坏细胞壁结构，达到抑制或杀灭真菌的目的。杀菌剂对菌体细胞的破坏作用之一是抑制几丁质的生物合成。抑制的药剂有稻瘟净、异稻瘟净、灰黄霉素、甲基硫菌灵、克瘟散、多氧霉素D、青霉素等。如异稻瘟净是通过抑制乙酰氨基葡萄糖的聚合而抑制几丁质的合成，影响稻瘟病菌细胞壁的形成。2003年孙延忠等报道，多抗霉素（polyoxin）和华光霉素（nikkomycin）是作用于真菌细胞壁的抗生素，使细胞壁变薄或失去完整性，造成细胞膜暴露，最后由于渗透压差导致原生质渗漏，两者结构上属于核苷肽类，是几丁质合成底物UDP-N-G1cNAc的结构类似物，因而是几丁质合成酶的竞争性抑制剂。多氧酶素D是抑制几丁质合成酶；青霉素则是阻碍了细胞壁上胞壁质（黏肽）的氨基酸结合，使细胞壁的结构受到破坏，表现为原生质体裸露，继而瓦解。
（2）影响真菌质膜生物合成菌体细胞膜的主要化学成分为脂类、蛋白质、糖类、水、无机盐和金属离子等。杀菌剂对菌体细胞膜的破坏以及对膜功能的抑制有两种情况，即物理性破坏和化学性抑制。
物理性破坏是指膜的亚单位连接点的疏水链被杀菌剂击断，导致膜上出现裂缝，或者是杀菌剂分子中的饱和烃侧链溶解膜上的脂质部分，使之出现孔隙，于是杀菌剂分子就可以从不饱和脂肪酸之间挤进去，使其分裂开来。膜结构中的金属桥，由于金属和一些杀菌剂，如N-甲基二硫代氨基甲酸钠螯合而遭破坏。另外，膜上金属桥的正常结构也可被膜亲和力大的离子改变。
化学性抑制是指与膜性能有关的酶的活性及膜脂中的固醇类和甾醇的生物合成受到抑制。
细胞膜性能有关的酶抑制剂：与膜性能有关的酶的活性被抑制，可用两类化合物予以说明。一类是有机磷类化合物，另一类是含铜、汞等重金属的化合物。
有机磷类化合物除了前面述及的抑制细胞壁组分几丁质的合成外，还能抑制细胞膜上糖脂的形成。含铜、汞等重金属的化合物中的金属离子可以与许多成分反应，甚至直接沉淀蛋白质。
甾醇合成抑制剂：甾醇合成抑制剂实际上也属于细胞膜组分合成抑制剂。菌体细胞的膜脂类中有一种重要成分，就是甾醇。如果甾醇合成受阻，膜的结构和功能就要受到损害，最后导致菌体细胞死亡。与杀菌剂有关的主要是麦角甾醇。麦角甾醇（ergosterol）是植物细胞膜的重要组分，其合成受阻将间接地影响细胞膜的通透性功能。此外，麦角甾醇还是甾类激素的前体，在无性、有性生殖过程中起重要作用。
麦角甾醇生物合成的步骤很多，其合成抑制剂的种类和数量也很多。但大部分是抑制14C上的脱甲基化反应，故也称之为脱甲基化反应抑制剂。其抑制过程被认为是在一种叫做多功能氧化酶的催化下进行的。该酶系中辅助因子细胞色素P-450起着重要作用。P-450中重要结构单元铁卟啉环，可以结合氧原子形成铁氧络合物。脱甲基化是氧化脱甲基化过程，该过程就是卟啉铁氧络合物将活泼的氧转移到底物上，如羊毛甾醇的14C的甲基上。
目前至少有8类、几十个杀菌剂品种的作用机制是抑制麦角甾醇合成。从化学结构上来看，这类杀菌剂包含嘧啶类、吡啶类、哌嗪类、咪唑类、三唑类、吗啉类和哌啶类等化合物。抑制麦角甾醇的生物合成杀菌剂有哌嗪类的嗪氨灵，吡啶类的敌灭啶，嘧啶类的嘧菌醇、氯苯嘧菌醇、氟苯嘧菌醇，三唑类的灭菌特、抑霉唑、乙环唑、丙环唑、三唑酮、三唑醇、双苯三唑醇、氟唑醇、烯唑醇、烯效唑等。
上述杀菌剂中以三唑类杀菌剂最多，研究表明，主要是分子中三唑环上经sp
2.影响细胞能量生成
菌体所需的能量来自体内的糖类、脂肪、蛋白质等营养物质的氧化分解，最终生成二氧化碳和水，其中伴随着脱氢过程和电子传递的一系列氧化还原反应，故此过程也称为细胞生物氧化或生物呼吸。根据与能量生成有关的酶被抑制的部位或能量生成被抑制的不同过程，可分为巯基（-SH）抑制剂、糖酵解和脂肪酸β-氧化抑制剂、三羧酸循环抑制剂、电子传递和氧化磷酸化抑制剂等。
（1）巯基（-SH）抑制剂 生物体内进行的各种氧化作用，均受各种酶的催化，其中起着重要作用的许多脱氢酶系中都含有巯基。因此，能与巯基发生作用的药剂必然会抑制菌体的生物氧化（呼吸）。巯基在菌体呼吸中有普遍性的作用，而几乎所有的经典杀菌剂，即保护性杀菌剂，都对巯基有抑制作用。
巯基是许多脱氢酶活性部位不可缺少的活性基团。现已知道，一些重金属化合物、有机锡制剂、有机砷制剂、某些有机铜制剂、二硫代氨基甲酸类杀菌剂、醌类化合物等均是巯基抑制剂。取代苯类杀菌剂以百菌清（chlorothalonil）为代表，还有diclroan和dichlone，其主要作用机制在于含-SH的酶反应，抑制了含-SH基团酶的活性，特别是磷酸甘油醛脱氢酶的活性。
（2）糖酵解和脂肪酸β-氧化抑制剂 糖酵解受阻：糖是菌体重要的能源和碳源。糖分解产生能量，以满足菌体生命活动的需要，糖代谢的中间产物又可能变成其他含碳化合
糖酵解是糖分解代谢的共同途径，也是三羧酸循环和氧化磷酸化的前奏。糖酵解生成的丙酮酸进入菌体的线粒体，经三羧酸循环彻底氧化生成CO
杀菌剂如克菌丹等作用于糖酵解过程中的丙酮酸脱氢酶中的辅酶焦磷酸硫胺素，阻碍了糖酵解的最后一个阶段的反应。
另外，催化糖酵解过程的一些酶，如磷酸果糖激酶、丙酮酸激酶等，要由K+、Mg2+等离子来活化。而有些铜、汞杀菌剂，能破坏菌体细胞膜，使一些金属离子特别是K+向细胞外渗漏，结果使酶得不到活化而阻碍糖酵解的进行。
脂肪酸氧化受阻：脂肪酸氧化受阻主要是脂肪酸的β-氧化受阻。所谓β-氧化是不需要氧的氧化，其特点是从羧基的β-位碳原子开始，每次分解出二碳片段。这个过程是在菌体的线粒体中进行的。脂肪酸的β-氧化需要一种叫辅酶A（以COA-SH表示）的酶来催化。杀菌剂如克菌丹、二氯萘醌、代森类与COA-SH中的-SH发生作用，使酶失活，从而抑制了脂肪酸的β-氧化。
三羧酸循环抑制剂：乙酰辅酶A（以CH
在真核细胞中TCA循环是在线粒体中进行的，催化每一步反应的酶也都位于线粒体内。由于乙酰辅酶A可来源于糖、脂肪或氨基酸的代谢分解，所以TCA循环也是糖、脂肪及氨基酸氧化代谢的最终通路。因此，它是生物氧化的重要过程。
杀菌剂对TCA循环的抑制，有4个过程被证实：①乙酰辅
氧化磷酸化抑制剂：菌体内的生物氧化进入三羧酸循环后，并没有完结，而是要继续进行最后的氧化磷酸化，即将生物氧化过程中释放出的自由能转移而使二磷酸腺苷（ADP）形成高能的三磷酸腺苷（ATP）。氧化磷酸化为菌体生存提供所需的能量ATP，所以这一过程一旦受到抑制，就会对菌体的生命活动带来严重后果。氧化磷酸化被抑制的情况有两种：一
陆玉峰等报道，甲氧基内烯酸酯（strobilurin）类杀菌剂来源于具有杀菌活性的天然抗生素，strobilurin A是一类作用机制独特、极具发展潜力和市场活力的新型农用杀菌剂。现已经商品化很多品种，均为能量生成抑制剂，其作用机理是键合在细胞色素b，从而抑制线粒体的呼吸作用。细胞色素b是细胞色素bc1复合物的一部分，位于真菌和其他真核体的线粒体内膜，一旦某个抑制剂与之键合，它将阻止细胞色素b和c1之间的电子传递，阻止ATP的产生而干扰真菌内的能量循环，从而杀灭病原菌。
解偶联作用：解偶联的含义是使氧（电子传递）和磷酸化脱节，或者说使电子传递和ATP形成这两个过程分离，中断它们之间的密切联系，结果电子传递所产生的自由能都变为热能而得不到储存。氟啶胺是一种强有力的解偶联剂，破坏氧化磷酸化，推测是分子中的氨基基团的质子化和质子化作用引起的。此外，五氯硝基苯（terrachlor）也是解偶联剂。
3.影响细胞代谢物质合成及其功能
主要包括对核酸、蛋白质、酶的合成和功能以及细胞有丝分裂的影响。
（1）影响真菌核酸的合成和功能核酸在菌体中有很重要的作用，一旦核酸的生物合成受到抑制，真菌的生命将会受到严重影响。核酸是重要的生物大分子化合物，其基本结构单位是核苷酸，核苷酸由核苷和磷酸组成。核苷由戊糖和碱基组成，碱基分为嘌呤碱和嘧啶碱两大类。
药剂对核酸生物合成的影响，按核酸合成的过程来分，主要有两个方面：其一是抑制核苷酸的前体组分结合到核苷酸中去；其二是抑制单核苷酸聚合为核酸的过程。如果按照抑制剂作用的性质不同来分，则又可分为3类：第1类，是碱基嘌呤和嘧啶类似物，它们可以作为核苷酸代谢拮抗物而抑制核酸前体的合成；第2类，是通过与DNA结合而改变其模板功能；第3类，是与核酸聚合酶结合而影响其活力。
嘌呤和嘧啶类似物：有些人工合成的碱基类似物（杀菌剂或其他化合物）能抑制和干扰核酸的合成。例如，6-巯基嘌呤、硫鸟嘌呤、6-氮脲嘧啶、5-氟脲嘧啶、8-氮鸟嘌呤等。
这些碱基类似物在菌体细胞内至少有两方面的作用。它们或者作为代谢拮抗物直接抑制核苷酸生物合成有关的酶类；或者通过掺入到核酸分子中去，形成所谓的“掺假的核酸”，形成异常的DNA或RNA，从而影响核酸的功能而导致突变。这一类杀菌剂多为碱基类似物，它们都要变成其核苷酸形式后才能发挥作用，可能是通过负反馈抑制了正常核苷酸途径中的某种限速酶的活性，比如苯菌灵、多菌灵等苯并咪唑类杀菌剂与菌体内核酸碱基的化学结构相似，而代替了核苷酸的碱基，造成所谓“掺假的核酸”，核苷酸聚合为核酸的阶段受阻。曾经作为防治水稻白叶枯病的药剂叶枯散，也是抑制14C腺苷向枯草杆菌DNA部分的摄入，抑制DNA的合成。
DNA模板功能抑制剂：某些杀菌剂或其他化合物由于能够与DNA结合，使DNA失去模板功能，从而抑制其复制和转录。有3类起这种作用的药剂：①烷基化试剂，如二（氯乙
核酸合成酶的抑制：核酸是由单核苷酸聚合而成的，这种聚合需有聚合酶的催化。有些杀菌剂能够抑制核苷酸聚合酶的活性，结果导致核酸合成被抑制。例如，抗生素利福霉素和利链菌素等均能抑制细菌RNA聚合酶的活性，抑制转录过程中链的延长反应。
酰基丙氨酸类、丁内酯类、硫代丁内酯类和恶唑烷酮类，其中以酰基丙氨酸类（以甲霜灵为代表）、恶唑烷酮类（以恶霜灵为代表）最重要。这类杀菌剂广泛用于藻菌纲病害（如霜霉病）的防治。关于苯基酰胺类的作用机理，一般认为是抑制了病原菌中核酸的生物合成，主要是RNA的合成。甲霜灵、恶霜灵主要是抑制了对α-鹅膏蕈碱不敏感的RNA聚合酶A，从而阻碍了rRNA前体的转录。
（2）影响真菌蛋白质合成和功能 蛋白质的合成在细胞代谢中占有十分重要的地位。蛋白质合成是在核糖体上进行的，它的合成原料是氨基酸，其能量由ATP和GTP提供。杀菌剂抑制蛋白质合成的作用机制大致分3种情况：
杀菌剂与核糖核蛋白体结合，从而干扰tRNA与mRNA的正常结合。氨基酸按遗传信息组成蛋白质，在这个过程中参与的多种因子分别在各种核糖体的特定部位起作用，如果杀菌剂干扰了这一过程的某种作用，必然会影响蛋白质的合成。如放线菌酮的分子与核酸核蛋白体结合，使携带氨基酸
蛋白质合成酶的活性受到抑制。如果催化蛋白质合成的酶其活性受到杀菌剂的抑制，必然也会影响蛋白质的合成。例如，异氰酸酯类化合物能与某些蛋白质合成酶中的-SH作用，抑制酶的活性。还有一些与氨基酸相类似的化合物也会影响蛋白质的合成，如对氟苯基丙氨酸，很可能也是一种负反馈调节作用的结果。
1996年马忠华等研究发现，嘧啶胺类杀菌剂在离体条件下对病菌的抗菌性很弱，但用于寄主植物上却表现出很好的防治效果，该类药剂能抑制病原菌甲硫氨酸的生物合成和细胞壁降解酶的分泌，而甲硫氨酸是菌体细胞蛋白质合成的起始氨基酸，从而影响病菌侵入寄主植物。嘧菌胺mepanipyrim的作用机理是抑制病原菌蛋白质分泌，包括降低一些水解酶活性，据推测这些酶与病原菌进入寄主植物并引起寄主组织的坏死有关。
间接影响蛋白质合成。杀菌剂与DNA作用，阻碍DNA双链分开。萎锈灵首先由于抑制菌体细胞内的生物氧化而引起ATP的减少，破坏了蛋白质合成的必要条件之一能量供给，所以也就阻碍了蛋白质的合成。
原料的“误认”影响正常蛋白质的合成。青霉素与丙氨酰丙氨酸的主体结构很相似，后者是细胞壁重要组分黏肽的前身化合物分子结构中的一部分。由于相似结构的青霉素被误认而掺入“错误的”合成蛋白质中，结果影响正常的蛋白质合成。
（3）影响真菌体内酶的合成和活性 酶是一切生物的催化剂，控制着微生物生化反应，酶一旦失活，引起催化效率降低或性能丧失，从而使其所催化的生化反应无法正常进行，并影响相关的生化反应，导致微生物的能量代谢和物质代谢受阻，从而达到抗菌的目的。目前研究较多的菌体内酶
黑色素合成还原酶抑制剂如三环唑（tricyclazole）和四氯苯酞（phthalide）等已被用于防治水稻稻瘟病。稻瘟病的病原菌附着胞的黑色素为致病侵染过程中所必需的细胞结构，抑制病原菌黑色素的生物合成便成了控制该病害的一种有效途径。黑色素的生物合成过程是在还原酶和脱水酶的催化下进行的，其中的小柱孢酮脱水酶（Scytalone Dehydratase，SD）抑制剂是一类作用靶标新颖的杀菌剂，只抑制病原菌的侵染而不影响病原菌及其他非靶标生物的生长。2003年李林等报道，由巴斯夫公司（原美国氰胺公司）发现的氰菌胺（zarilamid）也属于黑色素生物合成抑制剂（MBI），该药剂能有力地抑制稻瘟病菌丝的附着胞进入水稻植株体内，同时还能抑制发病部位致病孢子的释放，从而阻止稻瘟病致病菌（Fyricularia oryzae）的侵染。
吡咯类抗菌剂来源于天然产物硝吡咯菌素，是非内吸性的广谱抗菌剂，其作用机理是通过抑制与葡萄糖磷酰化有关的转移酶，并抑制真菌菌丝体的生长，最终导致病菌死亡。因其作用机理独特，故与现有抗菌剂无交互抗菌性。克菌丹（captan）抑制丙酮酸脱羧酶的反应，把辅酶氧化为二硫化硫胺素，从而使酶失活。罗门哈斯公司开发的噻氟酰胺（trifluzamide），是琥珀酸酯脱氢酶抑制剂，在三羧酸循环中抑制琥珀酸酯脱氢酶的合成。对丝核菌属、柄锈菌属、黑粉菌属、腥黑粉菌属、伏革菌属和核腔菌属等致病真菌均有活性，对担子菌纲真菌引起的病害如立枯病等有特效。
此外，重金属能使大多数酶失活，有人认为是正价的重金属离子与蛋白质的N和O元素结合后，破坏酶蛋白分子的空间构象；也可能是重金属离子与-SH基反应，替换出质子，甚至破坏或置换维持酶活力所必需的金属离子，如Mg
（4）影响真菌细胞有丝分裂 有丝分裂后期细胞内产生的纺锤丝会拉着染色单体移向两极，从而将染色体平均分配到两个子细胞中去。若这一步受到阻碍，则会使一个细胞中形成多核，从而影响菌体的生长。
例如，灰黄霉素（griseofolvin）在核分裂时阻抑纺锤丝的形成，诱导产生多极性分裂，并产生大小不同的多核，有时会在一个细胞内生产巨大的核。细胞膜是由单位膜组成，主要含脂质，蛋白质也是重要成分，另外还有甾醇和一些盐类，是细胞的选择性屏障。某些杀菌剂作用于细胞质膜，从而破坏其选择性屏障作用，造成细胞内物质的泄漏。
多菌灵能与纺锤丝的组成成分微管蛋白结合，而导致不完全分裂，在一个细胞中形成多核，染色体不完全分离，形成不规则的染色体。菌丝的生长往往受到抑制，分枝弯曲，在生长中的菌丝先端几丁质的形成受到妨碍。苯并咪唑类是使细胞分裂不正常的典型杀菌剂，它通过干扰病原菌的有丝分裂过程中纺锤体的形成，从而影响病原菌的细胞分裂过程。喹诺酮渗进细菌细胞内抑制DNA旋转酶，这种酶能保持DNA的超螺旋结构。
4.诱导植物自身调节
该类杀菌剂多数是被寄主植物吸收或参与代谢，产生某种抗病原菌的特异性“免疫物质”；或者进入植物体内被选择性病原菌代谢，产生对病原菌有活性的物质（称为“自杀合成”物质）来发挥杀菌作用，这种杀菌剂又称为抗原剂或抑菌剂。目前发现，该类杀菌剂应用后可诱导植物产生系统抗性，即植物被环境中的非生物或生物因子激活，产生了对随后的病原菌侵染有抵抗的特征。系统可诱导植物与防卫有
1983年Scheffer研究发现，用枯草芽孢杆菌的培养滤液可以诱导大麦产生抵御白粉病菌侵染的特性，并使其产量增加。1995年韩巨才等报道，农抗120是一种碱性核苷类农用抗生素，能显著提高西瓜幼苗体内的过氧化氢酶活性和叶绿素的含量，而过氧化氢酶活性的高低与西瓜抗枯萎病能力呈正相关。因此，农抗120是通过提高植物自身的免疫力起到抗病作用的。
2001年张穗等研究发现，井冈霉素A可以刺激水稻植株在未喷药部位产生防御水稻纹枯病的作用，且能够持续诱导植物防御反应相关酶过氧化物酶（PO）和苯丙氨酸解氨酶（PAL）的活性增高，并且这种防御作用是其自身的抑菌作用和诱导植株产生抗性防卫反应协同作用的结果，表明该药剂具有激发水稻抗性防卫反应表达的特性。
三、杀菌剂的分类
杀菌剂类型很多，要使用好杀菌剂，首先必须先认识它们，就得按它们的特点分类，才能把数百种杀菌剂认识清楚。
（一）按杀菌剂的作用方式分类
杀菌剂通常是影响菌丝生长、孢子萌发、各种子实体和侵染结构的形成或导致细胞膨胀、原生质体和线粒体的瓦解以及细胞壁、细胞膜的破坏等。这些中毒症状都是杀菌剂直接作用于菌体使其中毒后在生理上和生化上产生变化的结果。解释这些变化的原因就是杀菌剂的杀菌作用机制，是属于生化水平或分子生物学水平的理论性问题。例如，甲霜灵
杀菌作用与抑菌作用一般说来是有明显区别的，从中毒表现来看，杀菌作用主要是表现为孢子不能萌发，即生产上常称的保护性杀菌剂；而抑菌作用则表现为孢子萌发后的芽管或菌丝不能继续生长，即生产上常称的治疗性杀菌剂。从菌体中毒后体内代谢过程的变化来看，杀菌作用多数是影响生物氧化，而抑菌作用多数是影响生物合成。不过，这两种作用也不能截然分开，许多时候一种药物的作用性质不是固定不变的，要受许多因素的影响，主要是药剂的种类、使用浓度和作用时间。
保护性杀菌剂也有很多类型。一般来说，影响能量生成的传统保护剂，如有机硫制剂、克菌丹等，尤其是重金属杀菌剂如铜剂、汞剂等是典型起杀菌作用的。因此，化合物的性质是影响毒性作用的主要原因。但是同一种化合物，由于使用浓度或剂量不同会出现毒性高低的不同，这种情况在内吸剂中尤为常见。一个典型例子是，一些咪唑类的甾醇抑制剂，如抗霉唑（miconazole）和抗三唑（clotrimazole），在高浓度时会直接作用于膜而使物质流失，导致菌的死亡，即杀菌作用，而在低浓度时却只抑制
治疗性杀菌剂类型较多。广义的抑菌不仅仅指使真菌或
（二）按杀菌剂的化学结构分类
杀菌剂多种多样，有无机杀菌剂和有机杀菌剂。它们均是结构复杂的化合物，按化学结构有很多类型，目前生产上主要有以下几类：铜类杀菌剂、无机硫类杀菌剂、硫代氨基甲酸酯类杀菌剂、有机砷类杀菌剂、取代苯类杀菌剂、酞酰亚胺类杀菌剂、酰胺类杀菌剂、二羧酰亚胺类杀菌剂、苯基
