一种油菜短肽BnPEP6的免疫激发功能应用

摘要

本发明提供一种油菜短肽BnPEP6的免疫激发功能应用，具体涉及一种油菜(Brassica napus)短肽BnPEP6在菌核病防控中的应用。本发明首次通过人工合成短肽BnPEP6，阐明其对菌核病抗性的激发作用，并提供其通过喷雾处理油菜、白菜和甘蓝激发其产生对菌核病抗性、从而防控油菜、白菜和甘蓝菌核病的应用。本发明提供的BnPEP6短肽是植物自身合成的产物，利用该短肽激发免疫从而防治菌核病具有天然绿色、环境友好、不会诱导病原物产生抗药性等优点。此外，该短肽易人工合成，获取简便，抗病激发作用强烈，所需浓度低，是一种新型生态和环境友好型作物病害防控制剂。

权利要求

1. 一种油菜短肽BnPEP6在菌核病防控中的应用，其特征在于，所述油菜短肽BnPEP6的氨基酸序列如SEQ ID：1所示，所述应用是利用油菜Brassica napus短肽BnPEP6激发十字花科作物油菜、白菜Brassica rapa和甘蓝Brassica oleracea产生对核盘菌Sclerotinia sclerotiorum抗性作用，从而防控油菜、白菜和甘蓝菌核病。

说明书

一种油菜短肽BnPEP6的免疫激发功能应用

技术领域

[0001] 本发明属植物免疫生物技术领域，涉及一种油菜短肽BnPEP6的免疫激发功能应用，具体涉及一种油菜短肽BnPEP6在菌核病防控中的应用。

背景技术

[0002] 1、植物免疫激发技术

[0003] 植物免疫是植物通过受体识别病原物分子从而激活的防卫反应。植物免疫系统有多个层次，其中第一层次为植物细胞表面的模式识别受体(pattern recognition receptors，PRRs)识别来自病原物及植物自身的保守的分子模式产生的免疫，称为模式触发性免疫(pattern‑triggered immunity，PTI)。植物能感知病原物侵染等引起的对植物细胞完整性的破坏，并产生伤害相关分子模式(damage‑associated molecular patterns,DAMPs)，这些DAMPs通过PRR受体识别激发植物产生PTI免疫反应，包括活性氧迸发、激酶级联的活化、防卫相关基因的表达等，最后表现对病原物的抗性。PTI在防止非适应性微生物侵染植物的非寄主抗性(nonhost resistance)和限制适应性病原物侵染感病寄主植物的基础抗性(basal resistance)中起重要作用。DAMP激发的PTI免疫具有广谱、强烈、稳定持久等优点。此外，由于DAMP是植物自身的天然产物，因此利用DAMP激发免疫从而达到防治病害的目的是一种环境生态友好型绿色病害防控新方法。

[0004] 2、植物菌核病防控技术

[0005] 植物菌核病由核盘菌(Sclerotinia sclerotiorum)侵染所致。核盘菌是死体营养型(necrotroph)病原真菌，寄主范围极广，是油料作物以及蔬菜作物的主要病害。每年造成巨大经济损失。由于缺乏高抗品种，化学防治仍然是重要手段。由于一些农药存在生态污染、人畜毒害、以及易使病原物产生抗药性等问题，新型绿色防治制剂亟待研发。

发明内容

[0006] 本发明的目的是提供一种油菜短肽BnPEP6的免疫激发功能应用，是一种油菜(Brassica napus)短肽BnPEP6在菌核病防控中的应用。本发明应用的油菜短肽BnPEP6的氨基酸序列如SEQ ID：1所示，是其全长蛋白C端部分，其全长蛋白序列如SEQ ID：2所示。

[0007] 本发明利用油菜(Brassica napus)短肽BnPEP6激发十字花科作物油菜、白菜(Brassica  rapa)和甘蓝(Brassica  oleracea)产生对菌核病(Sclerotinia sclerotiorum)抗性作用，从而防控油菜、白菜和甘蓝菌核病，起到防控作用。

[0008] 在本发明之前，短肽BnPEP6的功能没有任何公开报告。本发明首次通过人工合成短肽BnPEP6，阐明了该短肽对核盘菌抗性的激发作用，并提供该短肽通过处理十字花科植物激发其产生对核盘菌抗性、从而防控菌核病的应用。本发明的应用通过以下步骤实现：

[0009] (1)BnPEP6短肽的人工合成或生物表达获取

[0010] 可以委托专业多肽合成公司合成。也可通过生物表达获取短肽BnPEP6：将BnPEP6相应核苷酸序列克隆入表达载体、转化至真核或原核微生物、微生物扩繁、提取和纯化目的短肽。

[0011] (2)BnPEP6短肽的植物处理

[0012] 以合适浓度的短肽BnPEP6水溶液喷雾处理植物叶片，激发植物免疫。喷雾处理能够进行大规模植物处理。

[0013] (3)BnPEP6短肽激发植物产生对核盘菌的抗性

[0014] 短肽BnPEP6处理后迅速激发植物产生对核盘菌的免疫反应。通过病原物接种分析可检测激发作用的强度。植物产生对核盘菌的免疫反应表现为短肽BnPEP6处理使接种后产生的坏死病斑比水对照处理时更小。

[0015] 本发明的优点：(1)本发明提供的BnPEP6短肽是植物自身合成的产物，利用BnPEP6短肽激发免疫从而防治菌核病具有天然绿色、不污染环境、对人畜无害、不会诱导病原物产生抗药性等优点。(2)DAMP激发植物免疫是最新理论研究成果。BnPEP6作为一种油菜DAMP应用于十字花科作物免疫激发和病害防控有充分的理论依据，也是理论指导实践应用的范例。(3)BnPEP6短肽只有23个氨基酸，易于人工合成，获取简便易行。(4)BnPEP6短肽的抗病性激发作用强烈，所需浓度低，因此病害防治成本较低。

附图说明

[0016] 图1显示BnPEP6短肽水溶液喷雾油菜(Brassica napus)叶片激发油菜产生对核盘菌的抗性。以浓度为200nM的BnPEP6短肽水溶液通过喷枪喷雾到油菜叶片，1d后以核盘菌菌丝块接种叶片，图示为接种后1d的病斑大小。结果表明，与无菌双蒸水处理(Mock)相比，BnPEP6处理叶片形成的病斑明显更小，病斑扩展受到严重抑制。表明BnPEP6处理强烈激发油菜产生对核盘菌的抗性。

[0017] 图2显示BnPEP6短肽水溶液喷雾白菜(Brassica rapa)叶片激发白菜产生对核盘菌的抗性。以浓度为200nM的BnPEP6短肽水溶液通过喷枪喷雾到白菜叶片，1d后以核盘菌菌丝块接种叶片，图示为接种后1d的病斑大小。结果表明，与无菌双蒸水处理(Mock)相比，BnPEP6处理叶片形成的病斑明显更小，病斑扩展受到严重抑制。表明BnPEP6处理强烈激发白菜产生对核盘菌的抗性。

[0018] 图3显示BnPEP6短肽水溶液喷雾甘蓝(Brassica oleracea)叶片激发甘蓝产生对核盘菌的抗性。以浓度为200nM的BnPEP6短肽水溶液通过喷枪喷雾到甘蓝叶片，1d后以核盘菌菌丝块接种叶片，图示为接种后1d的病斑大小。结果表明，与无菌双蒸水处理(Mock)相比，BnPEP6处理叶片形成的病斑明显更小，病斑扩展受到严重抑制。表明BnPEP6处理强烈激发甘蓝产生对核盘菌的抗性。

具体实施方式

[0019] 本发明结合附图和实施例作进一步的说明。

[0020] 实施例1 BnPEP6短肽在油菜(Brassica napus)抗菌核病中的应用[0021] 本发明实施例利用人工合成的BnPEP6短肽，通过喷雾法处理油菜，激发其产生对核盘菌的抗性，从而用于油菜菌核病的控制。主要步骤包括：

[0022] 1)BnPEP6短肽的人工合成

[0023] 本发明提供的BnPEP6短肽序列如SEQ ID：1所示，共由23个氨基酸组成，是全长蛋白(序列如SEQ ID：2所示)的C端部分。在本发明之前，短肽BnPEP6的功能没有任何公开报告。

[0024] 本实施例委托专业多肽合成公司(强耀生物科技有限公司)合成BnPEP6短肽，用于油菜抗病激发和菌核病防控功能的分析和应用。

[0025] 2)BnPEP6短肽对油菜的处理

[0026] BnPEP6短肽的植物处理方式为喷雾。以浓度为200nM的BnPEP6短肽水溶液通过喷枪喷雾到油菜植株叶片，能够大规模处理植物。

[0027] 3)BnPEP6短肽激发油菜产生对核盘菌的抗性

[0028] BnPEP6短肽水溶液喷雾油菜叶片能显著激发油菜产生对核盘菌的抗性。核盘菌接种分析结果显示，以200nM BnPEP短肽喷雾处理1d后，核盘菌菌丝块接种叶片的病斑显著小于无菌双蒸水处理对照，病斑扩展受到严重抑制(图1)。表明BnPEP6喷雾处理能迅速强烈激发油菜产生对核盘菌的抗性。

[0029] 实施例2 BnPEP6短肽在白菜(Brassica rapa)抗菌核病中的应用

[0030] 本发明实施例利用人工合成的BnPEP6短肽，通过喷雾法处理白菜，激发其产生对核盘菌的抗性，从而用于白菜菌核病的控制。主要步骤包括：

[0031] 1)BnPEP6短肽的人工合成

[0032] 本发明提供的BnPEP6短肽序列如SEQ ID：1所示，共由23个氨基酸组成，是全长蛋白(序列如SEQ ID：2所示)的C端部分。在本发明之前，短肽BnPEP6的功能没有任何公开报告。

[0033] 本实施例委托专业多肽合成公司(强耀生物科技有限公司)合成BnPEP6短肽，用于白菜抗病激发和菌核病防控功能的分析和应用。

[0034] 2)BnPEP6短肽对白菜的处理

[0035] BnPEP6短肽的植物处理方式为喷雾。以浓度为200nM的BnPEP6短肽水溶液通过喷枪喷雾到白菜植株叶片，能够适用于大规模处理植物。

[0036] 3)BnPEP6短肽激发白菜产生对核盘菌的抗性

[0037] BnPEP6短肽水溶液喷雾白菜叶片能显著激发白菜产生对核盘菌的抗性。核盘菌接种分析结果显示，以200nM BnPEP短肽喷雾处理1d后，核盘菌菌丝块接种叶片的病斑显著小于无菌双蒸水处理对照，病斑扩展受到严重抑制(图2)。表明BnPEP6喷雾处理能迅速强烈激发白菜产生对核盘菌的抗性。

[0038] 实施例3 BnPEP6短肽在甘蓝(Brassica oleracea)抗菌核病中的应用[0039] 本发明实施例利用人工合成的BnPEP6短肽，通过喷雾法处理甘蓝，激发其产生对核盘菌的抗性，从而用于甘蓝菌核病的控制。主要步骤包括：

[0040] 1)BnPEP6短肽的人工合成

[0041] 本发明提供的BnPEP6短肽序列如SEQ ID：1所示，共由23个氨基酸组成，是全长蛋白(序列如SEQ ID：2所示)的C端部分。在本发明之前，短肽BnPEP6的功能没有任何公开报告。

[0042] 本实施例委托专业多肽合成公司(强耀生物科技有限公司)合成BnPEP6短肽，用于甘蓝抗病激发和菌核病防控功能的分析和应用。

[0043] 2)BnPEP6短肽对甘蓝的处理

[0044] BnPEP6短肽的植物处理方式为喷雾。以浓度为200nM的BnPEP6短肽水溶液通过喷枪喷雾到甘蓝植株叶片，能够适用于大规模处理植物。

[0045] 3)BnPEP6短肽激发甘蓝产生对核盘菌的抗性

[0046] BnPEP6短肽水溶液喷雾甘蓝叶片能显著激发甘蓝产生对核盘菌的抗性。核盘菌接种分析结果显示，以200nM BnPEP短肽喷雾处理1d后，核盘菌菌丝块接种叶片的病斑显著小于无菌双蒸水处理对照，病斑扩展受到严重抑制(图3)。表明BnPEP6喷雾处理能迅速强烈激发甘蓝产生对核盘菌的抗性。