[发明专利]植物磺肽素‑α在提高植物黄化曲叶病毒病抗性中的应用

说明书

技术领域

本发明涉及植物化学保护技术领域，尤其涉及植物磺肽素-α在提高植物黄化曲叶病毒病抗性中的应用。

背景技术

番茄在我国的栽培面积和总产量均位居世界首位，需求量和种植面积都在逐年增加。病毒病严重威胁着番茄的生产安全，其中由番茄黄化曲叶病毒(Tomato yellow leaf curl virus，TYLCV)引起的病毒病20世纪30年代末在以色列首次发现，于20世纪90年代传入我国，现已成为严重危害番茄生产的毁灭性病害。

黄化曲叶病毒的主要传播媒介为烟粉虱，可侵染茄科、豆科及十字花科等作物。该病在番茄上的症状主要表现为：初期生长迟缓或停滞，开花延迟，花朵和结实减少。植株明显矮化，叶脉变紫，叶片变形焦枯，新叶出现黄绿不均斑块，有凹凸不平的皱缩或变形，严重时叶片萎缩，开花后不结果或多畸形果，产量和质量品质降低甚至绝收，给种植者造成了严重的经济损失。

来源于野生种的黄化曲叶病毒抗性基因目前已经定位的有5个，我国利用抗性基因已经育有一些抗性品种。但大多抗病新品种通常只含有1个或2个抗性基因，面对TYLCV的易变异性，这样的品种通常抗性不稳定。除此之外，目前生产上推广的番茄品种多数为感病品种。生产上，化学农药施用是防治番茄黄化曲叶病毒病及传毒媒介的主要途径。

其中，菌克毒克、植病灵或吗啉胍·乙酮等被用以防治病毒病，但田间实际防效差；吡虫啉、丁硫·吡虫啉、扑虱灵、氟虫腈等被用以杀灭烟粉虱，但在烟粉虱虫口数量极大的情况下，这些杀虫剂对防治番茄黄化曲叶病毒病的效果往往不佳，且会有农药残留的问题。因此，寻找一种高效无害的病害防治手段是今后农作物黄化曲叶病毒病防治研究和发展的方向。

植物诱导抗病性是利用植物本身的防卫体系，借助于诱导因子激发植物整体抗性水平，使原来的感病反应产生局部的或系统的抗性，提高抵抗病害的能力，又称获得性免疫，是植物病害防治的一种新思路。

一般来说，植物通过诱导物产生系统抗病性，随后通过内源信号传递至整个植株，产生一系列的生理生化反应，激活植物体内的抗病基因，产生一些具有抗病毒活性的物质。植物诱导抗病性具有抗病谱广、持续时间较长、可掌控的抗病性表达时间和空间等优点，其中最重要的是目前发现的大部分诱导物对环境无污染，如能田间实际应用，将会在一定程度上减少化学农药的使用，对降低农残，加快无毒农药取代有毒农药的进程，以及改善生态环境和生态平衡都具有重要意义。

脂类、多糖、核酸类、蛋白类物质均能够诱导寄主植物产生系统抗病性。目前我国防治蔬菜病毒病的生物制剂有效成分主要包括香菇多糖、葡聚烯糖、低聚糖素、宁南霉素、氨基寡糖素、苦参碱等，这些成分可以激发植株自身的防御系统，同时对某些病毒的复制和扩散有一定的作用。但目前针对TYLCV进行防治的生物制剂的研究和应用还相对较少。

植物磺肽素(PSK)是一种植物肽，最初在芦笋叶肉细胞悬浮培养中的培养基中得到鉴定分离。PSK由约80个氨基酸长的前体肽经酪氨酸残基的翻译后磺化和蛋白水解加工而产生(Yang等，“Oryza sativa PSK gene encodes a precursor of phytosulfokine-α,a sulfated peptide growth factor found in plants”Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America，1999,96:13560-13565)。剪切修饰后成熟的PSK以两种形式存在：磺化的五肽PSKα([H-Tyr(SO3H)-Ile-Tyr(SO3H)-Thr-Gln-OH])及其C-端截短的四肽PSKβ([H-Tyr(SO3H)-Ile-Tyr(SO3H)-Thr-OH])(Matsubayashi Y.等，“Phytosulfokine,sulfated peptides that induce the proliferation of single mesophyll cells of Asparagus oficinalis L.。”Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America，1996，93:7623-7627)，被认为是一种新型的“肽类激素”。

其结构式如下：