[發明專利]一種抑制大豆細菌性斑點病的方法

有效

• 申請號: 201610012843.2
• 申請日: 2016-01-08
• 公開（公告）號: CN105494433B
• 公開（公告）日: 2018-03-20
• 發明（設計）人: 郭威;劉建中;高杰;趙梅勤;劉霞;方媛
• 申請（專利權）人: 浙江師范大學
• 主分類號: A01N59/16
• 分類號: A01N59/16;A01N59/08;A01P1/00
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務所有限公司33100
• 代理人: 范琪美

技術領域

本發明屬于農業病害防治技術領域，具體涉及一種抑制大豆細菌性斑點病的方法。

背景技術

大豆原產于我國，是重要的糧食、油料作物，在我國農業生產中占有相當重要的地位。20世紀90年代以來，隨著人們對大豆保健功能的不斷認識，菜用大豆(俗稱毛豆)迅速發展，成為部分地區出口創匯農產品和區域特色優勢農作物。在大豆整個生育期，其生長不斷受到各種病原物(如細菌)的攻擊。近幾年，由于抗藥性的蔓延及氣候的反復無常，大豆細菌病害蔓延迅速并逐漸加重。據大豆研究人員調查，大豆細菌性斑點病在全國大豆產區均有發生，特別是在北方大豆產區，病害發生嚴重，給農業生產帶來巨大損失。當前，在中南部個別地區(如江蘇、浙江、安徽)，大豆細菌性斑點病害爆發，嚴重影響著大豆的產量和品質，成為制約部分地區(如浙江)菜用大豆產業發展的重要因素之一。

大豆細菌性斑點病，屬于丁香假單胞屬，該屬病原菌能侵染絕大多數蔬菜、經濟作物和農作物，對農業生產造成巨大損失。目前，對大豆細菌性斑點病害的防治主要是選育、栽培抗性品種；使用化學農藥。選育、栽培抗性品種受抗源不足，或病原物快速變異使品種抗性喪失；化學農藥的廣泛使用造成環境污染，并激增病原菌的抗藥性。傳統殺菌劑一般只具有殺菌或抑菌作用，限制病原菌的生長繁殖，從而導致抗藥性的加速發展。為了阻止抗藥性的快速發展趨勢，采用區別于傳統殺菌劑作用模式的新型抗菌劑(抑制病菌毒性)勢在必行。因此，研究開發或探索對病原細菌生長繁殖非必須的，而對其發揮重要毒性功能的致病系統(如III型分泌系統(T3SS))起破壞或抑制作用的新型抗菌劑，或許是一個新思路、新領域。

植物病原細菌通過T3SS向寄主植物體內注射III型分泌效應蛋白，干擾寄主防御反應；抑制植物細胞壁修復；促進細胞程序性死亡。分泌效應蛋白的T3SS裝置由二十幾種蛋白組成，是所有分泌系統中最復雜、最重要的。當T3SS不能工作或核心裝置組分缺失時，病原細菌致病性一般會喪失。研究表明，盡管效應蛋白的功能因病原菌不同而異，而T3SS核心裝置在不同病原菌中卻具有高度同源性和進化保守性，暗示同類分子信號或許能作用于多種病原細菌的T3SS?；谶@些發現，探索或開發特異性針對于T3SS毒性裝置靶點的新型抗菌劑，或許是一個新探索、新策略。

近十年來，研究者開始探索防治病原細菌的新策略，篩選、并報道了一批特異性作用于T3SS的抑制劑(金屬離子化合物)。在鼠血清型沙門氏菌(Salmonella enterica serovar typhimurium)中，Layton等人提出鄰羥亞芐基酰胼在一定程度上是通過限制Fe²⁺的利用而起作用，并且這種抑制作用可通過添加外源Fe²⁺而被逆轉。Fe²⁺在鄰羥亞芐基酰胼介導中所展示的T3SS抑制作用，暗示人們：金屬離子或許能扮演病原細菌T3SS抑制劑的功能。然而，在T3SS抑制劑方面的研究，主要偏向于動物病原細菌，在植物病原細菌中的研究卻鮮有報道。

基于先前的研究報道，姜伯樂等首次探究了金屬離子對野油菜黃單胞菌(黃單胞屬)不同毒性系統的影響。發現Zn²⁺和Mn²⁺同時對T2SS和T3SS有抑制作用；Ca²⁺特異性抑制T3SS；Fe²⁺同時抑制T2SS、T3SS和T4SS裝置基因的表達。本實驗室初步研究發現，金屬離子組合物(NiCl₂、NaCl和ZnCl₂)對大豆斑疹病菌(植物病原黃單胞菌)T3SS具有顯著的抑制效果，組合物的抑制效果顯著優于單劑(如NiCl₂或NaCl或ZnCl₂)的抑制效果。然而，據目前研究報道，丁香假單胞菌大豆致病變種(假單胞屬)T3SS與其它植物病原黃單胞菌(黃單胞屬)T3SS存在較大差異，諸如T3SS組裝蛋白、調控基因及轉錄單元等方面。因而，金屬離子對丁香假單胞菌大豆致病變種T3SS是否具有抑制效果；哪種金屬離子化合物抑制效果顯著；金屬離子化合物組合物抑制效果如何；以及能否成為防治大豆細菌性斑點病的新型抗菌劑，還一無所知。

基于以上分析及國內外研究進展，本發明以大豆細菌性斑點病的病原菌—丁香假單胞菌大豆致病變種(Pseudomonas syringae pv.glycinea)為研究對象，篩選得到金屬離子化合物組合物抑制劑，其在大豆細菌性斑點病上具有顯著生防效果。

發明內容