[发明专利]一种松材线虫PAMP BxCDP1的突变体及应用

说明书

本发明提供了一种松材线虫PAMP BxCDP1的突变体及应用，属于生物技术领域。BxCDP1的突变体为M9和/或M16，其氨基酸序列分别如SEQ ID NO.1、SEQ ID NO.2所示。突变体M9、M16可提高松树病程相关基因的表达并增强松树抗松材线虫病的能力，可作为有效成分应用于植物免疫诱导剂的开发。本申请通过鉴定BxCDP1触发植物免疫反应的关键氨基酸区域，并发现鉴定到的多肽有助于提高松树抗松材线虫病的能力，为利用植物诱导抗性开发松树抗松材线虫病的免疫诱导剂提供了基础；可利用其诱导免疫抗性，针对松材线虫病的发生发展规律制定防治对策，提高松材线虫病的防治水平，减少化学农药的使用。

技术领域

本发明属于生物技术领域，涉及一种松材线虫病原相关分子模式(pathogen-associated molecular patterns，PAMP)BxCDP1的突变体及其在制备用于防治松材线虫病的免疫诱导剂中的应用。

背景技术

松材线虫病是由松材线虫(Bursaphelenchusxylophilus)引起的一种毁灭性森林病害。松材线虫可危害包括日本黑松(Pinus thunbergii)、马尾松(P.massoniana)等在内的58种松属植物和13种非松属针叶树。目前该病主要分布在日本、中国、韩国、美国、加拿大、墨西哥、葡萄牙和西班牙等国，其中日本、中国及韩国危害最为严重。我国于1982年南京中山陵首次发现该病，目前疫情已扩展到江苏、浙江、安徽、福建等17个省区。与2020年相比，疫区又新增63个县区(国家林业和草原局2021年第5号公告)。近四十年来，松材线虫病在我国的发生日益严重，已对我国的森林资源和生态环境造成严重破坏和不可估量的经济损失，因此松材线虫被列为国内头号森林植物检疫对象。

松材线虫病的发生发展极为复杂，涉及松树、松材线虫、天牛(传播媒介)、细菌、真菌以及地理环境等多方面，尽管目前存在的三种假说(酶学说、毒素学说和空洞化学说)都由不同的试验证据证实，但松材线虫病确切的致病机理一直没有完全弄清，导致该病防治难度大，效果不佳，松树一旦感病，枯萎死亡的结局不可逆转。对于松材线虫病的生物防治，虽经室内生物活性测定筛选出许多具有高效杀线活性的菌株，但在林间防治效果还不明确，使化学防治成为松材线虫病常用的防治手段之一。虽然研究者已筛选出一些具有防治松材线虫病潜力的药剂，如甲维盐、阿维菌素、氯氟氰虫酰胺和啶虫脒等。但这些化学药剂使用不当易危害松树、污染环境，且成本较高，因而不能在林间大量施用。因此目前对于松材线虫病的防治还没有一个十分有效的方法。

在自然界中，尽管植物会受到许多病原微生物(包括真菌，细菌，线虫，病毒等)以及昆虫的侵袭，但是由于植物具有的先天免疫使得它们对于大部分的微生物具有抗性。在目前普遍认为的植物免疫系统与病原互作的“Z”字形模式中，植物免疫系统的第一道防卫反应即植物细胞膜上的模式识别受体(PaRemrecognitionreceptors，PRRs)可以识别病原物或微生物相关分子模式(Pathogen-ormicrobia1-associated molecular patterns，MAMPs or PAMPs)，从而激发植物基础防卫反应，诱导一些信号通路的激活，阻碍病原物的进一步扩展，即PAMP-triggered immunity(PTI)。

植物免疫诱导抗性的研究在国内外已有近百年的历史，科学家们发现了很多对植物具有诱导抗性的功能物质并应用到植物病害的治理实践中。其中PAMPs(又称诱导子或激发子)对植物所产生的抗病信号经内源信号转导物质水杨酸、茉莉酸、乙烯和一氧化氮可转导到整个植株，经过一系列抗病相关基因的调控和表达引起寄主防御酶系统如苯丙氨酸解氨酶、β-1，3葡聚糖酶、几丁质酶、过氧化物酶等以及抗病物质如木质素与植保素等的变化及病程相关蛋白的调控与表达，以此来抵抗病原菌的侵入和发展，减轻和防治病害的发生。