一种黄酮苷在水稻抗草中的作用制造技术

本发明专利技术公开了一种黄酮苷在水稻抗草中的作用。本发明专利技术提供了异荭草素在如下任一中的应用：抑制杂草生长；调控植物化感作用；调控植物对杂草抗性。本发明专利技术结果显示异荭草素(isoorientin)能够调控植物的化感作用，可用于抑制杂草生长。本发明专利技术对于开发一种对环境友好型的绿色农药具有重要意义，同时为水稻田中杂草的控制提供了理论指导。杂草的控制提供了理论指导。

【技术实现步骤摘要】
一种黄酮苷在水稻抗草中的作用


[0001]本专利技术涉及生物
，具体涉及一种黄酮苷在水稻抗草中的作用。

技术介绍

[0002]水稻田中杂草的生长严重危害水稻产量及其品质(Amb and Ahluwalia,2016；Chung et al.,2018)。目前，施用除草剂是主要的控草方式，但大量施用除草剂存在诸多危害，如造成环境污染(Annett et al.,2014)，危害人体健康，并使抗性杂草数量增加(Jabran et al.,2015)。因此发掘一种环境友好型的杂草治理技术，尤其是基于化感作用的控草策略越来越受到重视(Cheng and Cheng,2015)。植物化感作用指生物间的相生相克现象，即某种植物(或微生物)通过向环境中释放一种或多种化学物质(化感物质)从而对另一种植物(或微生物)的生长产生直接或间接影响的作用(Rice,1984)。”目前在水稻中发现的化感物质主要可分为吲哚类、酚酸类、萜类、黄酮类、脂肪酸类和生物碱类等(Khanh et al.,2007；Kato
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Noguchi et al.,2011；Chung et al.,2018)，其中具有化感作用的黄酮类物质主要为麦黄酮(tricin，5,7,4'
‑
trihydroxy
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3',5'
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dimethoxyflavone)，而关于其他黄酮类物质是否具有化感作用，以及水稻化感作用的遗传机制和抑草机制却不是很清楚。

技术实现思路

[0003]本专利技术要求保护一种黄酮苷在水稻抗草中的作用。
[0004]第一方面，本专利技术要求保护异荭草素在如下任一中的应用：
[0005]P1、抑制杂草生长；
[0006]P2、调控植物化感作用；
[0007]P3、调控植物对杂草抗性。
[0008]所述调控植物化感作用可体现为提高所述植物体内异荭草素的含量，则所述植物的化感作用增强。
[0009]所述调控植物对杂草抗性可体现为提高所述植物体内异荭草素的含量，则所述植物对杂草抗性增强。
[0010]第二方面，本专利技术要求保护一种抑制杂草生长的方法。
[0011]本专利技术要求保护的抑制杂草生长的方法，可包括如下步骤：向杂草外施异荭草素。
[0012]其中，所述异荭草素的工作浓度可为500mg/L以上。
[0013]在本专利技术的具体实施方式中，所述异荭草素的工作浓度为500mg/L。
[0014]在本专利技术的具体实施方式中，所述抑制杂草生长具体体现为抑制杂草的根(胚根)生长。
[0015]第三方面，本专利技术要求保护如下任一方法：
[0016]方法I：一种培育化感作用增强的植物品种的方法，包括如下步骤：使受体植物中异荭草素的含量提高，得到化感作用增强的植物品种。
[0017]方法II：一种培育化感作用减弱的植物品种的方法，包括如下步骤：使受体植物中
异荭草素的含量降低，得到化感作用减弱的植物品种。
[0018]方法III：一种培育对杂草抗性增强的植物品种的方法，包括如下步骤：使受体植物中异荭草素的含量提高，得到对杂草抗性增强的植物品种。
[0019]方法IV：一种培育对杂草抗性减弱的植物品种的方法，包括如下步骤：使受体植物中异荭草素的含量降低，得到对杂草抗性减弱的植物品种。
[0020]在所述方法中，使所述受体植物中异荭草素的含量提高可通过如下实现：
[0021](A1)降低所述受体植物中能够催化异荭草素转化为其他物质的蛋白质的活性和/或表达量；和/或
[0022](A2)提高所述受体植物中能够催化其他物质转化为异荭草素的蛋白质的活性和/或表达量。
[0023]在所述方法中，使所述受体植物中异荭草素的含量降低可通过如下实现：
[0024](B1)提高所述受体植物中能够催化异荭草素转化为其他物质的蛋白质的活性和/或表达量；和/或
[0025](B2)降低所述受体植物中能够催化其他物质转化为异荭草素的蛋白质的活性和/或表达量。
[0026]进一步地，所述(A1)可通过如下(a1)实现；所述(A2)可通过如下(a2)实现：
[0027](a1)对所述受体植物中能够催化异荭草素转化为其他物质的蛋白质的编码基因进行抑制表达；
[0028](a2)向所述受体植物中导入能够催化其他物质转化为异荭草素的蛋白质的编码基因。
[0029]进一步地，所述(B1)可通过如下(b1)实现；所述(B2)可通过如下(b2)实现：
[0030](b1)向所述受体植物中导入能够催化异荭草素转化为其他物质的蛋白质的编码基因；
[0031](b2)对所述受体植物中能够催化其他物质转化为异荭草素的蛋白质的编码基因进行抑制表达。
[0032]其中，所述其他物质为不能增强所述受体植物的化感作用的物质，或者为对所述受体植物化感作用的增强程度弱于异荭草素的物质。或者，所述其他物质为不能增强所述受体植物对杂草抗性的物质，或者为对所述受体植物对杂草抗性的增强程度弱于异荭草素的物质。
[0033]在本专利技术的具体实施方式中，所述(A1)、所述(a1)、所述(B1)和所述(b1)中，所述其他物质具体为异荭草素
‑2”‑
O
‑
吡喃葡萄糖苷。
[0034]在上述各方面中，所述植物可为水稻；所述杂草可为稗草。
[0035]第四方面，本专利技术要求保护Os02g0589400蛋白或其相关生物材料在如下任一中的应用：
[0036]Q1、催化异荭草素发生糖基化反应；
[0037]Q2、制备异荭草素
‑2”‑
O
‑
吡喃葡萄糖苷；
[0038]Q3、调控植物中异荭草素含量。
[0039]所述相关生物材料为能够表达所述Os02g0589400蛋白的核酸分子或含有所述核酸分子的表达盒、重组载体、重组菌或转基因细胞系。
[0040]所述Os02g0589400蛋白可为如下任一所示蛋白质：
[0041](D1)氨基酸序列为SEQ ID No.1的蛋白质；
[0042](D2)将SEQ ID No.1所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有相同功能的蛋白质；
[0043](D3)与(D1)
‑
(D2)中任一所限定的氨基酸序列具有99％以上、95％以上、90％以上、85％以上或者80％以上同源性且具有相同功能的蛋白质；
[0044](D4)在(D1)
‑
(D3)中任一所限定的蛋白质的N端和/或C端连接标签后得到的融合蛋白。
[0045]上述蛋白质中，所述标签是指利用DNA体外重组技术，与目的蛋白一起融合表达的一种多肽或者蛋白，以便于目的蛋白的表达、检测、示踪和/或纯化。所述标签可为Flag标签、His标签、MBP标签、HA标签、myc标签本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.异荭草素在如下任一中的应用：P1、抑制杂草生长；P2、调控植物化感作用；P3、调控植物对杂草抗性。2.一种抑制杂草生长的方法，包括如下步骤：向杂草外施异荭草素。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述异荭草素的工作浓度为500mg/L以上。4.如下任一方法：方法I：一种培育化感作用增强的植物品种的方法，包括如下步骤：使受体植物中异荭草素的含量提高，得到化感作用增强的植物品种；方法II：一种培育化感作用减弱的植物品种的方法，包括如下步骤：使受体植物中异荭草素的含量降低，得到化感作用减弱的植物品种；方法III：一种培育对杂草抗性增强的植物品种的方法，包括如下步骤：使受体植物中异荭草素的含量提高，得到对杂草抗性增强的植物品种；方法IV：一种培育对杂草抗性减弱的植物品种的方法，包括如下步骤：使受体植物中异荭草素的含量降低，得到对杂草抗性减弱的植物品种。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述方法中，使所述受体植物中异荭草素的含量提高通过如下实现：(A1)降低所述受体植物中能够催化异荭草素转化为其他物质的蛋白质的活性和/或表达量；和/或(A2)提高所述受体植物中能够催化其他物质转化为异荭草素的蛋白质的活性和/或表达量；所述方法中，使所述受体植物中异荭草素的含量降低通过如下实现：(B1)提高所述受体植物中能够催化异荭草素转化为其他物质的蛋白质的活性和/或表达量；和/或(B2)降低所述受体植物中能够催化其他物质转化为异荭草素的蛋白质的活性和/或表达量。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述(A1)通过如下(a1)实现；所述(A2)通过如下(a2)实现：(a1)对所述受体植物中能够催化异荭草素转化为其他物质的蛋白质的编码基因进行抑制表达；(a2)向所述受体植物中导入能够催化其他物质转化为异荭草素的蛋白质的编码基因；所述(B1)通过如下(b1)实现；所述(B2)通过如下(b2)实现：(b1)向所述受体植物中导...

【专利技术属性】
技术研发人员：漆小泉，马爱民，宋波，戴均贵，宋治军，
申请(专利权)人：中国科学院植物研究所，
类型：发明
国别省市：