[发明专利]一种植物免疫诱抗剂的鉴定方法

说明书

本发明公开了一种植物免疫诱抗剂的鉴定方法，该方法包括：以待定试剂浸种，得到植物幼苗；测定主根长，判断待定试剂能否促进植物根系生长，且进一步确定试剂的有效浓度区间；选择某一浓度处理下的幼苗，进行低温逆境处理，测定幼苗的主根褐化率和/或根系活力，判定待定试剂在表观上对植物根系是否有耐低温诱抗作用；提取幼苗根部总蛋白，获取蛋白质的鉴定和定量结果，筛选差异表达蛋白质，寻找差异表达蛋白质中是否存在与低温逆境相关的功能性蛋白；判定待定试剂是否为具有耐低温诱抗作用的植物免疫诱抗剂。本方法通过测定根系农艺指标、主根褐化率、根系活力和分析差异蛋白质，鉴定具促进水稻根系生长和提高水稻根系耐低温能力的植物免疫诱抗剂。

技术领域

本发明涉及生物农药技术领域，尤其涉及一种植物免疫诱抗剂的鉴定方法。

背景技术

植物免疫诱抗剂又称植物疫苗，能够激活植物体内分子免疫系统，使植物自身产生抗菌物质，提高植物抗病性，同时还能激发植物体内的一系列代谢调控系统，具有促进植物生长和增加作物产量的作用。植物天然免疫具有预防性、系统性、稳定性、相对性、安全性等一系列优点，可以解决化学防治存在的病原菌抗药性、环境污染和对人畜副作用的问题，实现农产品无害化生产和农业可持续发展。

目前，诱抗剂可分为非生物来源和生物来源两大类。非生物来源的诱抗剂包括无机盐、有机酸、寡糖类、寡核苷酸、小分子多肽和免疫蛋白等。生物来源的诱抗剂除源自植物的寡聚半乳糖和源自细菌的过敏素(harpin)外，还包括病毒衣壳蛋白、糖蛋白类等诱抗剂。

有些生物源激发子是无毒基因的产物，是专化性的，但大部分激发子是非专化性的。病原微生物作为激发子可以是活体菌、菌体培养滤液、菌体匀浆或菌体细胞提取液等，主要是非致病性或弱致病性病菌。研究发现可可丛枝病原菌Crinipellis perniciosa菌丝体的水溶液可激活番茄对疮痂病的抗性，诱导体内过氧化物酶、多酚氧化酶、几丁质酶的积累和木质素的沉积。黄青霉Penicillium chrysogenum的提取物可以作为诱导因子，诱导拟南芥对霜霉病、灰霉病、黑斑病和细菌性斑点病的抗性。木霉菌可直接与植物相互作用，能够诱导植物产生对病原菌的抗性。大蒜、洋葱、花椒、大黄等植物源提取物作为激发子可以诱导马铃薯抗晚疫病。前胡、白芷的水提取液可诱导水稻对稻瘟病的抗性及小麦对赤霉病的抗性。青蒿、独活可诱导西瓜抗花叶病。

果寡糖又名低聚果糖，是在蔗糖分子基础上以糖苷键的形式结合数个D-果糖所形成的一类低聚糖的总称，具有低热、稳定、安全无毒的良理化性能，大部分不能被动物本身的消化酶所消化，但到达肠道后可作为有益微生物的底物，而不能被病原微生物利用，从而促进有益微生物的繁殖和抑制有害微生物。果寡糖还能促进人体内B族维生素合成，提高机体新陈代谢水平，增强免疫力和抗病力，同时促进钙、镁、铁等矿物质的吸收。研究表明果糖对拟南芥根的生长发育具有促进作用，而果寡糖作为一种以果糖为基础分子聚合而成的糖类物质，推测可能对植物根的生长具有促进作用。天然植物中存在的果寡糖主要是由植物中的果糖转移酶通过催化反应生成，其中富含果寡糖的植物主要有菊薯、菊芋、冬小麦和洋葱等。研究发现菊薯粗糖主要是由蔗果三糖、蔗果四糖和蔗果五糖组成，其中果寡糖占其干物质的45％-65％。

目前，植物免疫诱抗评价大多涉及到组织形态学和生理生化等指标，如叶片表面蜡质层厚度、细胞壁厚度、叶绿素含量、光合作用参数、抗性酶活性等。而分子生物学评价指标除病程相关的PR蛋白的表达量外，很少涉及相关功能基因表达和组学指标，例如GO分类和关键途径富集分析。

因此，本发明旨在通过基于水稻根系生长系统来评价植物免疫诱抗剂对水稻根系耐低温的诱抗效果，并利用蛋白质组学分析揭示果寡糖促进水稻耐低温的机制。

发明内容

本发明提供了一种植物免疫诱抗剂的鉴定方法，该方法以植物根系生长系统为研究对象，通过根系、主根褐化率、根系活力和差异蛋白质分析等指标的整合，评价和鉴定能够促进水稻根系生长和提高水稻根系耐低温能力的植物免疫诱抗剂。

具体技术方案如下：