[發明專利]蛋白激發子Hrip1在誘導農作物抗蚜中的應用

有效

• 申請號: 201810346044.8
• 申請日: 2018-04-18
• 公開（公告）號: CN108575998B
• 公開（公告）日: 2020-01-14
• 發明（設計）人: 邱德文;李琳;楊秀芬;曾洪梅;郭立華;袁京京;李廣悅;王雙超
• 申請（專利權）人: 中國農業科學院植物保護研究所
• 主分類號: A01N37/46
• 分類號: A01N37/46;A01P21/00;A01G7/06;A01G13/00;A01C1/00
• 代理公司: 11241 北京雙收知識產權代理有限公司
• 代理人: 李厚銘

本發明公開了蛋白激發子Hrip1在誘導農作物抗蚜中的應用，其中，農作物為小麥，蚜蟲是麥長管蚜。其應用包括以下步驟：采用蛋白激發子Hrip1對小麥種子進行浸種，蛋白激發子Hrip1的用量為30～90ug/ml，浸種的環境為黑暗環境。60ug/ml的Hrip1浸種處理小麥能夠在一定程度上增加蚜蟲的死亡率，較對照組平均增加10％左右。在盆栽實驗中，浸種+噴霧處理，能夠顯著抑制蚜蟲的種群數量，噴霧前抑制水平為36.43％，噴霧后7天內抑制水平均大于50％。

技術領域

本發明涉及蛋白質激發子技術領域，特別是涉及一種蛋白質激發子的應用。

背景技術

在自然界復雜的環境中，植物經常受到病原菌，植食性昆蟲和動物的侵害，因此在長期的自然進化過程中，植物逐漸形成了一系列抵御入侵者侵襲的防衛機制。這些防御機制包括植物本身的物理和化學屏障以及一系列誘導性的防衛反應。在誘導植物防御反應的研究中，激發子作為誘導子可以激發植物防御反應，引起植物生理生化和分子方面的變化，如細胞壁合成前體的生成，抗毒素物質的積累，防御相關酶活性提高和防御基因的表達等(Zhao,J.,L.C.Davis,R.Verpoorte(2005).誘導植物次級代謝產物產生的激發子信號轉導.生物技術進展23(4):283-333；Scheel,D.and J.E.Parker(1990).植物防御基因激活途徑的激發子識別和信號轉導.生物學45(6):569-575；Vlot,A.C.,D.F.Klessig,S.W.Park(2008).系統獲得性抗性：信號不明.當代植物學觀點11(4):436-442.)，從而提高植物抗性。噴灑外源茉莉酸，可以顯著增強馬鈴薯對馬鈴薯蚜蟲的抗性(Cohen,Y.,U.Gisi,T.Niderman(1993).茉莉酸及茉莉酸甲酯誘導馬鈴薯和番茄對致病疫霉產生抗性.病理學83(10):1054-1062)，降低麥長管蚜的種群數量(Bruce,T.J.,J.L.Martin,J.A.Pickett,B.J.Pye,L.E.Smart,L.J.Wadhams(2003).順-茉莉酮誘導抗性.有害生物管理科學59:1031-1036)，也可以誘導植物相鄰未處理葉片的PI的基因表達(Farmer,E.E.,C.A.Ryan(1992).茉莉酸前提激活損傷誘導蛋白酶抑制子合成.植物細胞4(2):129-134.)。外源蔗糖或果糖處理，可以降低玉米螟的葉片產卵量，也可降低蘋果蠹蛾在蘋果葉片上的著落率(S.Derridj,I.A.,N.Lombakia,EFerre,H.Galy,J.Lambion,J.Auger(2011).可溶性糖誘導植物產生抗性.AFPP–第四屆會議國際作物保護會議.法國：里爾)。甜菜夜蛾幼蟲的唾液提取物誘導玉米幼苗產生揮發性物質吸引寄生蜂和天敵，以減少甜菜夜蛾幼蟲的危害(Alborn,H.,T.Turlings,T.Jones,G.Stenhagen,J.Loughrin,J.Tumlinson(1997).甜菜夜蛾幼蟲唾液分泌物誘導植物產生揮發性物質.科學276(5314):945-949.)。麥長管蚜唾液處理小麥葉片后，會顯著降低麥長管蚜的產卵量(Zhang,Y.,J.Fan,F.Francis,J.Chen(2017).麥長管蚜唾液分泌物激發小麥抗蟲性.農業與食品化學65(40):8798.)。

Hrip1是發明人從極細鏈格孢菌(Alternaria tenuissima)中分離到的一種蛋白激發子,前期研究證明,Hrip1蛋白滲入煙草葉片后能夠引發煙草葉片的鈣離子流入、介質堿化、激活水楊酸途徑的蛋白激酶并且提高植物體內相關防衛基因的表達(Kulye,M.,H.Liu,Y.Zhang,H.Zeng,X.Yang,D.Qiu(2012).Hrip1，一種來自腐生真菌Alternariatenuissima的蛋白質激發子，誘導煙草細胞死亡，表達防御相關基因，激活系統獲得性抗性.植物細胞與環境35(12):2104–2120.)。具有提高植物抗病和抗旱的功能(Peng,X.C.,D.W.Qiu,H.M.Zeng,L.H.Guo,X.F.Yang,Z.Liu(2015).一種來自Alternaria tenuissima的激發子增加擬南芥的抗逆性.轉基因研究24(1):135)。

發明內容