[发明专利]蛋白质激发子PeaT1在诱导农作物抗蚜中的应用

说明书

本发明公开了蛋白质激发子PeaT1在诱导农作物抗蚜中的应用，其中，农作物为小麦，蚜虫是麦长管蚜。其应用包括以下步骤：采用蛋白激发子PeaT1对小麦种子进行浸种，蛋白激发子PeaT1的用量为30～90ug/ml，浸种的环境为黑暗环境。在盆栽实验中，60ug/ml的PeaT1浸种+喷雾处理小麦，能够显著抑制蚜虫的种群数量，喷雾前抑制水平为33.9％，喷雾后7天内抑制水平均在50％左右。

技术领域

本发明涉及蛋白质激发子领域，特别是涉及一种蛋白质激发子的应用。

背景技术

在漫长的进化中，植物和昆虫之间建立了十分复杂的关系。植物为防御昆虫入侵，建立起复杂且完善的防御机制，同时，昆虫也在逐渐适应植物的防御机制。植物的防御机制分为基础防御机制和诱导防御机制。在诱导防御机制中，植物在经历激发子短时间的刺激后，体内快速积累毒性化学物质，如酚类、酮类化合物，和防御性蛋白质，如蛋白质抑制酶、多酚氧化酶、几丁质酶等，从而提高其自身的抗性(Cmichael,S.and B.Elenav(2007).植物蚜虫抗性和防御反应的分子机制.昆虫学试验和应用122(1):1–16；Zhao,L.Y.,J.L.Chen,D.F.Cheng,J.R.Sun,Y.Liu and Z.Tian(2009).麦长管蚜诱导小麦防御反应的生化和分子机制.作物保护28(5):435-442.)。喷洒外源茉莉酸，可以显著增强马铃薯对马铃薯蚜虫的抗性(Cohen,Y.,U.Gisi,T.Niderman(1993).茉莉酸及茉莉酸甲酯诱导马铃薯和番茄对致病疫霉产生抗性.病理学83(10):1054-1062)，显著降低麦长管蚜的种群数量(Bruce,T.J.,J.L.Martin,J.A.Pickett,B.J.Pye,L.E.Smart,L.J.Wadhams(2003).顺-茉莉酮诱导抗性.有害生物管理科学59:1031-1036)，也可以诱导植物相邻未处理叶片的PI的基因表达(Farmer,E.E.,C.A.Ryan(1992).茉莉酸前提激活损伤诱导蛋白酶抑制子合成.植物细胞4(2):129-134.)。外源蔗糖或果糖处理，可以降低玉米螟的叶片产卵量，也可降低苹果蠹蛾在苹果叶片上的着落率(S.Derridj,I.A.,N.Lombakia,EFerre,H.Galy,J.Lambion,J.Auger(2011).可溶性糖诱导植物产生抗性.AFPP–第四届会议国际作物保护会议.法国：里尔.)。甜菜夜蛾幼虫的唾液提取物诱导玉米幼苗产生挥发性物质吸引寄生蜂，以减少甜菜夜蛾幼虫的危害(Alborn,H.,T.Turlings,T.Jones,G.Stenhagen,J.Loughrin,J.Tumlinson(1997).甜菜夜蛾幼虫唾液分泌物诱导植物产生挥发性物质.科学276(5314):945-949.)。麦长管蚜唾液处理小麦叶片后，会显著降低麦长管蚜的产卵量(Zhang,Y.,J.Fan,F.Francis,J.Chen(2017).麦长管蚜唾液分泌物激发小麦抗虫性.农业与食品化学65(40):8798.)。

PeaT1是发明人从极细链格孢菌(Alternaria tenuissima)中分离到的一种蛋白激发子，具有显著的促生长作用和抗性诱导作用。前期研究证明，小麦经Peat1蛋白浸种处理后，其根长比对照组明显增长(刘峥,张宁,李承雷,杨秀芬,董健伸,袁京京,赵明治,邱德文和龙承祖(2010).CN200610152700.8一种提高植物抗性促进植物生长的蛋白质及其编码基因)，内源表达该蛋白基因能够增加水稻的抗旱性(Shi,F.,Y.Dong,Y.Zhang,X.Yang andD.Qiu(2017).PeaT1在水稻植株中过表达可以提高抗旱能力.植物科学前沿8:970.)，PeaT1还可通过水杨酸途径诱导烟草产生抗性，对TMV的防治效果十分显著(Zhang,W.,X.Yang,D.Qiu,L.Guo,H.Zeng,J.Mao and Q.Gao(2011).PeaT1诱导烟草水杨酸途径系统获得性抗性.Molecular Biology Reports 38(4):2549-2556.)。

发明内容