天然噻吩类化合物是一类较罕见的植物次级代谢物质，其特殊性在于结构中存在着1-5个不等的硫原子。硫原子是植物生长发育不可缺少的元素之一，是维持植物正常生长发育的重要组成。植物耗费其自身大量的物质（S）和能量来产生含硫的噻吩类化合物的原因何在，是否具有重要的生态学意义呢？中央民族大学生命与环境科学学院武海波博士以富含噻吩的植物蓝刺头（Echinops latifolius）为材料，通过化学和生物学相结合的研究方法，发现了一些结构新颖的二聚双噻吩类化合物（图1），进一步证实这些化合物在植物抵御病原真菌和寄生线虫中的重要作用，在生物源农药研发领域具有良好的应用前景。2020年10月15日，该研究结果以“Novel Bithiophene Dimers fromEchinops latifoliusas Potential Antifungal and Nematicidal Agents”为题在国际著名学术期刊Journal of Agricultural and Food Chemistry（SCI农林科学大类一区）在线发表。文章链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jafc.0c00169。

图1.二聚双噻吩类化合物的结构及其生物学活性

通过天然产物提取、分离鉴定方法，对蓝刺头根部噻吩类化合物的分离，确定了化合物的结构，其中echinbithiophenedimers A−C具有新颖的骨架结构，是首次报道的含有1,3-二氧戊环或1,4-二氧六环的二聚双噻吩类化合物。生物活性研究结果表明，这些化合物对多种植物病原真菌具有良好的杀菌活性，对线虫也有较强的杀线活性，是植物抵御真菌及线虫侵染的重要防御物质。更有意思的是，相比于它们的前体化合物arctinol-b（图2），通过分子间反应形成的二聚双噻吩具有更高的生物活性，说明植物耗费更多的物质和能量产生结构更为复杂的次级代谢产物有其合理性，从而解释了植物产生噻吩及结构更复杂的二聚双噻吩的生态学意义。

本研究的创新性在于：发现了结构新颖复杂的二聚双噻吩化合物，是植物抵御真菌及线虫侵染的重要防御物质。研究揭示了噻吩类化合物在植物与真菌和线虫相互作用中具有多重生态功能，对研究植物化学生态学和生物防御具有重要的参考价值。

图2.二聚双噻吩的生物合成途径推测

武海波博士为本文的第一作者和共同通讯作者。本研究工作有3位2017级化学专业本科生参与。该研究得到国家自然科学基金项目（31800278）的资助。

武海波博士的本、硕、博皆就读于中央民族大学生命与环境科学学院，目前在学院实验中心工作。2018年加入植物生态学科研创新团队，主要从事化学生态学、天然产物化学等研究工作。2019年入选学校优秀青年培育人才。现主持国家自然科学基金项目1项，以第一作者或通讯作者发表SCI一区论文5篇。