[发明专利]活性物质用于防治植物病毒感染的用途

说明书

本发明涉及特定的活性物质单独或组合用于防治植物病毒感染的用途，以及在植物保护和材料保护领域，使用所述特定的活性物质防治所述病毒感染的方法。

技术领域

本发明涉及活性物质用于刺激植物抗病毒的天然防御机制以防治植物病毒感染的用途，以及防治植物病毒感染的方法。本发明还涉及活性物质用于激活植物抗病毒的基于RNA干扰的天然防御机制(本文中也命名为基于RNA沉默的天然防御机制)的用途。

背景技术

植物病毒是世界各地主要作物损害的原因。的确，有些病毒家族，如马铃薯Y病毒科，在发达国家和新兴国家都导致严重的产量损失，这与不断增长的粮食需求相冲突。为了限制病毒感染和传播，主要通过预防进行病害治理，因为治疗性方法无效或低效。

已经确定了几种用于设法防治植物病毒的化合物。WO2011/030816教导了某些抗坏血酸衍生物用于防治某些植物病毒的用途。WO2012/016048提供了叠氮化物改性的生物分子作为抗病毒剂，包括抗植物病毒的用途。WO2014/050894教导了其他抗坏血酸的相关化合物用于防治植物病毒的用途。

植物已经进化得可以用它们可利用的资源来持续应对威胁，并在生长或防御生物和非生物威胁之间平衡可利用的资源。RNA沉默在这一平衡中起重要作用，其通过转录基因沉默(TGS)和转录后基因沉默(PTGS)将发育程序和环境应激反应与基因表达变化进行动态连接而起作用。植物的抗病性依赖于预先形成的屏障、有毒次生代谢产物和诱导型防御机制。一经病原体识别，植物通常引发过敏反应，导致感染部位的细胞死亡并防止病原体扩散。此外，病原体检测在远离原发感染部位的植物部位中触发各种诱导型系统防御。这一过程被称为系统获得性抗性(SAR),在许多植物物种中都是有效的。所获得的抗性对于广泛范围的病原体例如真菌、细菌和病毒的后续感染是持久并且有效的。

甲氧基丙烯酸酯(Strobilurin)类的杀菌剂包含各种各样具有广谱性的合成植物保护化合物。在2002年，通过烟草花叶病毒(TMV)或野火病病原体烟草野火病菌(Pseudomonas syringae pv tabaci)已证实甲氧基丙烯酸酯唑菌胺酯(Pyraclostrobin)增强烟草抗感染的抗性(Herms等人，Plant Physiology 2002,130:120-127)。唑菌胺酯也能够增强无法积累大量的内源性水杨酸的NahG转基因烟草植物的TMV抗性。唑菌胺酯通过在水杨酸(SA)信号机制中作用于SA的下游或通过独立作用于SA而增强烟草的TMV抗性。后一假设更有可能，因为在浸润的叶片中，唑菌胺酯未引起SA诱导的发病机制相关(PR)-1蛋白的积累，所述蛋白通常用作对SA诱导的抗病性的常规分子标记。甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂的应用被记载为单独使用(WO 01/82701)或以与代森联的混合物的形式使用(WO 2007/104669)。

在对植物病毒的植物防御反应中，抗病毒RNA沉默途径是影响一系列病毒的局部及系统累积的最广泛的防御体系。RNA沉默是直接使植物宿主细胞防御外源核酸，包括病毒和转座因子的机制。这种防御通过衍生自侵入性核酸的增殖的双链RNA(dsRNA)触发，所述侵入性核酸被宿主处理成尺寸为20-24个核苷酸(nt)的小干扰RNA(siRNAs)。然后，所述siRNAs通过PTGS或TGS分别用于引导病毒或转座因子RNA或DNA的沉默。

然后，RNA沉默是一种有效的抗病毒机制，其中将由病毒双链RNA复制中间体通过Dicer酶处理得到的小干扰siRNAs载入ARGONAUTE效应蛋白，并转回侵入者的RNA基因组，以诱导其退化。这种先天性免疫应答是非常通用的，因为其完全由结构和核苷酸序列基因组特征进行编程，其可以对几乎任何植物病毒作出应答(Shimura等人,2011,Biochimica etBiophysica Acta 1809:601-612)。

证实了RNA沉默在植物防御中的重要性，siRNA产生或活性受损的植物对植物病毒是高度敏感的，并且反过来，许多病毒已经进化出RNAi抑制子，以保持毒性(Voinnet O.等人,Nature Review Microbiology 2013Nov；11(11):745-60)。