[发明专利]野生稻抗菌肽OrR214及其应用

说明书

本发明属于生物技术领域，具体公开了野生稻抗菌肽OrR214及其应用，申请人通过建立漳浦野生稻cDNA文库，最终分离出野生稻抗菌肽OrR214。申请人发现抗菌肽OrR214对番茄溃疡病菌、青枯病菌、小麦苗枯菌、水稻白叶枯病菌以及稻瘟病菌等多种病菌的生长具有抑制作用，且热稳定性强，对多种酶不敏感，对哺乳动物和人无害，可将其应用于植物病虫害的生物防治，或可作为抗菌剂。

技术领域

本领域属于生物技术领域，具体涉及野生稻抗菌肽OrR214及其应用。

背景技术

水稻是三大主要粮食作物之一，而水稻白叶枯及稻瘟病是水稻上两大重要病害，目前为止依旧很难控制其病害的发生。而引起植物病害的病原微生物有五大类:真菌、细菌、病毒、线虫和寄生性种子植物，其中由细菌和真菌引起的植物病害对人类，牲畜，作物和其他生物的严重病害，造成严重的经济损失。目前已知由细菌引起的植物病害有500种以上，其中细菌性青枯病、水稻白叶枯和溃疡病等是世界性重要病害。

水稻白叶枯病(Bacterial leaf blight，BLB)是由稻黄单胞菌稻致病变种(X.oryzae pv.oryzae)引起的，属细菌性病害，其多在热带和温带发生，产量损失在10％—50％。病菌一般在水稻种子、带病稻草、稻桩和稻李氏禾等田边杂草中越冬，由于水稻苗期温度较低、菌量较少，症状表现不明显。该病发病的最适宜温度为26～30℃，稻苗长势过旺、土壤偏酸等条件极易利于该病发生。种植抗病品种可以很好地控制该病，但是病菌分泌的效应子也会抑制植物抗病性的产生，存在抗病性丧失的风险(Verdier V，et al.2012)。

20世纪初，医学上发现了第一个能有效控制疾病的抗生素之后，在世界范围内开始进入了抗生素开发和应用的时代(Demain and Sergio 2009,Aoki,Kuroda etal.2012)。虽然抗生素的发现和使用对人类健康和生活环境有极大的改善，但是由于长期过度的使用抗生素，病原微生物对抗生素产生了一定的耐药性，导致抗生素的药效达到了一定的临界点，从而产生大多抗生素的效果极显著的降低，甚至失效的现象(Walsh 2000,Lopez,Mathers et al.2006,Huh and Kwon 2011)。耐药性的产生部分是因为抗生素与宿主细胞相互作用，作用专一不具有广谱性，甚至在抗生素之间会产生交叉耐药性(Giuliani,Pirri et al.2007,Moreillon 2008,Maurya,Thota et al.2013)，耐药性已经成为全球亟待解决的公共健康和卫生问题之一(Brooks and Brooks 2014,Zhu,Zhang etal.2015)。因此为解决抗生素耐药性残留下来的问题，人们开始将重点转移到开发一种能够代替抗生素的，不会产生耐药性，且作用广泛的新型抗菌物上(Hancock and Sahl 2006,Zhu,Zhang et al.2015)。直到在动物和昆虫中首次发现并分离到抗菌谱广、且不会产生抗药性的抗菌肽，为此抗菌肽被公认为是当今能够代替抗生素的一种很有前途抗菌物质(Michael 2002,Williams and Bax 2009,Nguyen,Haney et al.2011)。抗菌肽种类繁多，天然抗菌肽一般由12-50个左右的氨基酸组成，有些抗菌肽是单一的线性，有些抗菌肽则含有α-螺旋，β折叠等结构，导致即使相同的氨基酸组成由于结构组成不同产生作用结果不一致的抗菌肽(Brown and Hancock 2006,Fjell,Hiss et al.2012)。抗菌肽作为动植物的先天免疫系统的部分组成物质，对于外来微生物的入侵具有一定的抵制防御作用(Lin,Linet al.2010,Li,Zhu et al.2017)，其对包括革兰氏阳性和革兰氏阴性细菌、真菌等病原微生物都有广泛的抗菌活性(Wakabayashi,Hiratani et al.1996,Giuliani,Pirri etal.2007)，此外抗菌肽对宿主菌和细菌没有特定的靶标位点，且速效，不会产生交叉耐药性(Yamauchi,Tomita et al.1993,Kong,Yang et al.2018)。抗菌肽具有的优良特性激励了许多研究着不断建立并优化从各种生物中分离纯化抗菌肽及其衍生物的方法(Mygind,Fischer et al.2005)。