[发明专利]蛋白激发子Hrip1在诱导农作物抗蚜中的应用

说明书

本发明公开了蛋白激发子Hrip1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Hrip1对小麦种子进行浸种，蛋白激发子Hrip1的用量为30～90ug/ml，浸种的环境为黑暗环境。60ug/ml的Hrip1浸种处理小麦能够在一定程度上增加蚜虫的死亡率，较对照组平均增加10％左右。在盆栽实验中，浸种+喷雾处理，能够显著抑制蚜虫的种群数量，喷雾前抑制水平为36.43％，喷雾后7天内抑制水平均大于50％。

技术领域

本发明涉及蛋白质激发子技术领域，特别是涉及一种蛋白质激发子的应用。

背景技术

在自然界复杂的环境中，植物经常受到病原菌，植食性昆虫和动物的侵害，因此在长期的自然进化过程中，植物逐渐形成了一系列抵御入侵者侵袭的防卫机制。这些防御机制包括植物本身的物理和化学屏障以及一系列诱导性的防卫反应。在诱导植物防御反应的研究中，激发子作为诱导子可以激发植物防御反应，引起植物生理生化和分子方面的变化，如细胞壁合成前体的生成，抗毒素物质的积累，防御相关酶活性提高和防御基因的表达等(Zhao,J.,L.C.Davis,R.Verpoorte(2005).诱导植物次级代谢产物产生的激发子信号转导.生物技术进展23(4):283-333；Scheel,D.and J.E.Parker(1990).植物防御基因激活途径的激发子识别和信号转导.生物学45(6):569-575；Vlot,A.C.,D.F.Klessig,S.W.Park(2008).系统获得性抗性：信号不明.当代植物学观点11(4):436-442.)，从而提高植物抗性。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)，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和天敌，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.)。

Hrip1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,前期研究证明,Hrip1蛋白渗入烟草叶片后能够引发烟草叶片的钙离子流入、介质碱化、激活水杨酸途径的蛋白激酶并且提高植物体内相关防卫基因的表达(Kulye,M.,H.Liu,Y.Zhang,H.Zeng,X.Yang,D.Qiu(2012).Hrip1，一种来自腐生真菌Alternariatenuissima的蛋白质激发子，诱导烟草细胞死亡，表达防御相关基因，激活系统获得性抗性.植物细胞与环境35(12):2104–2120.)。具有提高植物抗病和抗旱的功能(Peng,X.C.,D.W.Qiu,H.M.Zeng,L.H.Guo,X.F.Yang,Z.Liu(2015).一种来自Alternaria tenuissima的激发子增加拟南芥的抗逆性.转基因研究24(1):135)。

发明内容