植物防御诱导剂的协同混合物制造技术

本发明专利技术公开了化合物混合物，其中一种化合物为模式触发的免疫诱导剂，并且另一种化合物为系统抗性诱导剂，所述混合物特别地通过提供对植物防御机制的协同作用而改善了植物防御机制。本发明专利技术的其他方面是所述混合物用于激活植物对病原体的抗性的用途，以及提供用于种子、农作物和植物的农业组合物的试剂盒。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】植物防御诱导剂的协同混合物
本公开涉及适合于使植物对病原体进行防御的组合物。本公开还涉及获得所述组合物的方法和所述组合物的用途。
技术介绍
长久以来，植物物种一直持续暴露于各种病原体和害虫以及不利的环境条件。这已导致植物的适应性的进化过程，其特点是发展出了强健且复杂的抗性机制。这种适应性的特点之一是植物细胞对感应和识别病原体并激活抗性机制的自主性(autonomy)。这些能力推动了免疫系统的发展，从而能够区分其自身信号(内源性，来自自身植物)与其他信号(外源性，源自病原体)。植物的自然防御过程(称为植物免疫力)包括由许多调节因子和第二信使介导的通路和信号级联放大的复杂网络，当病原体能够克服每个防御屏障时就会触发该网络。植物免疫系统的第一层对应的是通过由植物的细胞膜受体识别病原体的分子标记(病原体相关分子模式，PAMP)进行的病原体感应。这种识别引发了模式触发的免疫(PTI)，这是一种以细胞壁的加固和防御基因表达的激活为特点的防御反应。植物还能够对损伤相关分子模式(DAMP)进行检测，损伤相关分子模式是由于入侵性病原体的作用而产生的植物降解产物或组成性地存在或新合成的内源肽，其由植物被病原体攻击之后释放(BollerT.和FelixG.(2009)AnnuRevPlantBiol.60:379-406.)。对DAMP的识别也会触发类似于PTI反应的免疫反应(YamaguchiY.和HuffakerA.(2011)CurrOpinPlantBiol14(4):351-7)。病原体感应也可以通过对效应因子(effector)的识别而发生，效应因子是由病原体合成并被递送到细胞外基质中或进入植物细胞内以通过例如阻碍PTI的诱导来增强病原体适应性(pathogenfitness)的分子。能够通过抗病蛋白R直接或间接识别这些效应因子的植物可以进行被称为效应因子触发的免疫或ETI的免疫反应(ChisholmS.T.,CoakerG.,DayB.,StaskawiczB.J.(2006)Cell,124(4),803-814)。该反应是植物-病原体共同演化的结果。被PTI和ETI激活的防御反应会导致局部防御反应和系统性防御反应(被称为系统抗性(SR))的激活，所述防御反应由植物激素(尤其是水杨酸、茉莉酸和乙烯)来调节。(WEDurrant和XDong,2004；42:185-209；和RMBostock,AnnuRevPhytopathol2005；43:545-80)。系统抗性(SR)是一种持久且广谱的防御反应，它依赖于植物激素介导的信号通路，并且其目的是在未感染的组织和器官中合成并积累抗菌化合物和防御蛋白。(WardE.R.,UknesS.J.,WilliamsS.C.,DincherS.S.,WiederholdD.L.,AlexanderD.C.,Ahl-GoyP.,MetrauxJ.P.,RyalsJ.A.(1991)PlantCellOct；3(10):1085-1094以及FuZ.Q.和DongX.(2013)AnnuRevPlantBiol64:839-63)。与系统抗性不同，PTI和ETI似乎不依赖于由植物激素水杨酸、茉莉酸和乙烯介导的信号转导通路。如果在感染病原体之前在植物中激活了这些防御机制，则可以减少病害。因此，植物防御诱导剂的外源性和预防性应用是实现该目标的方式。模式触发的免疫的诱导剂是在施用于植物时被植物的细胞膜受体识别从而触发防御反应的物质。模式触发的免疫的诱导剂包括PAMP(来自病原体的化合物)和DAMP(来自植物本身的化合物)。细菌脂多糖(发现于革兰氏阴性的细菌的细胞膜上的内毒素)、真菌壳寡糖和植物细胞壁寡聚半乳糖醛酸苷是PTI诱导剂的典型类别。系统抗性诱导剂是通过植物激素介导的信号通路直接参与植物防御激活的化合物，其驱动整个植物中的系统抗性和防御蛋白的合成。(BektasY.和EulgemT.(2015)Frontiersinplantscience,5,804以及FaizeL.和Faize,M.(2018)Agronomy,8(1),5)。因此，为了改善植物抗性并提高其存活率，在这一领域进行了深入研究。因此，具有改善和/或促进植物防御机制的需求。
技术实现思路
专利技术人已发现，使用化合物混合物改善了植物防御机制，更重要的是，通过提供令人惊讶的对植物防御机制的协同作用而改善了植物防御机制，化合物混合物中一种化合物为模式触发的免疫诱导剂，并且另一种化合物为系统抗性诱导剂。因此，本专利技术的一个方面提供了包含模式触发的免疫诱导剂和系统抗性诱导剂的组合物。本专利技术的植物抗性增强组合物可以用作改善植物对病原体的防御的方法，更具体地，该组合物改善了植物的对由病原体引起的生物胁迫的防御激活。例如，本专利技术提供了一种包含模式触发的免疫诱导剂和系统抗性诱导剂的组合物，其中该模式触发的免疫诱导剂选自由病原体相关分子模式诱导剂和损伤相关分子模式诱导剂组成的组。本专利技术的其他方面是如上文限定的组合物用于激活植物对病原体的抗性的用途，以及包含以下组分的农业组合物：(a)模式触发的免疫诱导剂；和(b)系统抗性诱导剂。本专利技术还提供了包含模式触发的免疫诱导剂和系统抗性诱导剂的试剂盒。附图说明图1是示出在T1、T2、T3、T4四种不同的情形中基因PR1在植物拟南芥(Arabidopsisthaliana)中的表达的柱状图。在T1中，植物用溶解于水中的100ppm壳寡糖进行了处理；在T2中，植物用300ppm糖精钠水溶液进行了处理；在T3中，根据本专利技术，植物用由100ppm的壳寡糖和300ppm的糖精钠组成的水溶液进行了处理；在T4中，作为对照，植物用水进行了处理。在y轴上，数值表示相对于对照样品，研究基因在用诱导剂处理的样品中表达了多少倍(对照的n倍)。图2是示出在T1、T2、T3、T4四种不同的情形中基因ICS1在植物拟南芥中的表达的柱状图。在T1中，植物用溶解于水中的100ppm壳寡糖进行了处理；在T2中，植物用300ppm糖精钠水溶液进行了处理；在T3中，根据本专利技术，植物用由100ppm的壳寡糖和300ppm的糖精钠组成的水溶液进行了处理；在T4中，作为对照，植物用水进行了处理。在y轴上，数值表示相对于对照样品，研究基因在用诱导剂处理的样品中表达了多少倍(对照的n倍)。图3是示出在T1、T2、T3、T4四种不同的情形中基因PR1在植物拟南芥中的表达的柱状图。在T1中，植物用溶解于水中的100ppm壳寡糖进行了处理；在T2中，植物用300ppm糖精钠水溶液进行了处理；在T3中，根据本专利技术，植物用由100ppm的壳寡糖和300ppm的糖精钠组成的水溶液进行了处理；在T4中，作为对照，植物用水进行了处理。在y轴上，数值表示相对于对照样品，研究基因在用诱导剂处理的样品中表达了多少倍(对照的n倍)。图4是示出在T1、T2、T3、T4四种不同的情形中基因PR5在植物拟南芥中的表达的柱状图。在T1中，植物本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种组合物，包含模式触发的免疫诱导剂和系统抗性诱导剂。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180419 EP 18382265.91.一种组合物，包含模式触发的免疫诱导剂和系统抗性诱导剂。


2.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述模式触发的免疫诱导剂选自由病原体相关分子模式诱导剂和损伤相关分子模式诱导剂组成的组。


3.根据权利要求1-2中任一项所述的组合物，其特征在于，所述模式触发的免疫诱导剂选自由多糖和寡糖、鞭毛蛋白、酿酒酵母的LAS117菌株、超敏蛋白及其组合组成的组。


4.根据权利要求1-3中任一项所述的组合物，其特征在于，所述模式触发的免疫诱导剂是多糖和寡糖，所述多糖和寡糖选自由海带多糖、壳聚糖、壳寡糖、石莼多糖、岩藻多糖、角叉菜聚糖、寡聚果胶、寡聚半乳糖醛酸苷及其组合组成的组。


5.根据权利要求1-4中任一项所述的组合物，其特征在于，所述系统抗性诱导剂选自由以下化合物组成的组：包含苯并异噻唑基团的化合物、包含异噻唑基团的化合物、包含噻二唑基团的化合物、饱和二羧酸、包含烟酸基团的化合物、包含吡唑基团的化合物、非蛋白氨基酸、包含水杨酸酯基团的化合物、包含苯甲酸酯基团的化合物、维生素、包含茉莉酮酸酯基团的化合物及其盐。


6.根据权利要求5所述的组合物，其特征在于，所述系统抗性诱导剂选自以下的组：其中所述包含苯并异噻唑基团的化合物选自由烯丙苯噻唑、糖精、糖精钠和dichlobentiazox组成的组；其中所述包含异噻唑基团的化合物选自由异噻菌胺和异噻菌胺代谢物3,4-二氯-1,2-噻唑-5-羧酸组成的组；其中所述包含噻二唑基团的化合物选自由噻酰菌胺、噻酰菌胺代谢物4-甲基-1,2,3-噻二唑-5-羧酸和阿拉酸式苯-S-甲基组成的组；其中所述饱和二羧酸为壬二酸；其中所述包含烟酸基团的化合物选自由2,6-二氯-异烟酸和N-氰基甲基-2-氯异烟酰胺组成的组；其中所述包含吡唑基团的化合物为3-氯-1-甲基-1H-吡唑-5-羧酸；其中所述非蛋白氨基酸为β-氨基丁酸；其中所述包含水杨酸酯基团的化合物选自由水杨酸、3,5-二氯水杨酸、4-氯水杨酸、5-氯水杨酸、乙酰水杨酸和水杨酸甲酯组成的组；其中所述包含苯甲酸酯基团的化合物选自...

【专利技术属性】
技术研发人员：何塞·伊格纳西奥·卡斯蒂略·洛佩兹，诺莉娅·桑切斯·德尔加多，木村沙知，
申请(专利权)人：利达植物研究有限公司，日本欧爱特农业科技株式会社，
类型：发明
国别省市：西班牙;ES