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      一種利用一氧化氮或一氧化氮供體提高水稻對條紋病毒抗性的方法與流程

      文檔序號:12292724閱讀:376來源:國知局
      一種利用一氧化氮或一氧化氮供體提高水稻對條紋病毒抗性的方法與流程

      技術(shù)領(lǐng)域:

      本發(fā)明使用一氧化氮(nitricoxide,no)或者no供體預(yù)處理水稻(oryzasatival.cv.)可以提高水稻對水稻條紋病毒(ricestripevirus,rsv)的抗性,可應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,屬于農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。



      背景技術(shù):

      rsv屬于纖細病毒屬(tenuivirus),其傳播介體主要是灰飛虱(laodelphaxstriatellus)(sbph),灰飛虱一旦獲毒終生帶毒,并且可以經(jīng)卵傳毒。病毒粒子形態(tài)為分枝絲狀體,基因組由四條rna組成,分別命名為rna1、rna2、rna3和rna4,均可以編碼病毒響應(yīng)合成或者轉(zhuǎn)移相關(guān)功能的蛋白質(zhì)。其中,rna3編碼的核衣殼蛋白(nucleoproteinprotein,ncp)和rna4編碼的病毒特異性蛋白(specificityprotein,sp)在病毒的致病過程中起著關(guān)鍵的作用。發(fā)病初期心葉基部會出現(xiàn)黃白色短條紋,隨后慢慢合并,進一步變成與葉脈平行的黃綠色條紋,條紋間仍保持正常的綠色,整體呈黃綠相間條紋狀。發(fā)病后期葉片多卷曲下垂,心葉枯死,癥狀較輕的??菰兴牖蛘咚胄?,結(jié)實很少,癥狀嚴重者死亡(圖1)。我國作為世界東南亞水稻糧食的主產(chǎn)區(qū),該病毒病所造成的危害難以忽視,尤其是20世紀60年代以來,條紋葉枯病對我國南方尤其是江浙一帶的糧食生產(chǎn)造成了很大影響。因此,水稻條紋葉枯病的防治是一項長期而且不容忽視的任務(wù)。

      目前為止,條紋葉枯病常用防治措施主要是選育新的抗病品種,或者使用化學(xué)藥劑殺滅介體飛虱。其中,抗性品種的選育工作量大,耗時較長,該方案在短期內(nèi)很難取得好的效果;而化學(xué)藥劑雖然可以阻斷病毒傳播,但其效率不高且可能造成環(huán)境污染。所以,開發(fā)高效可行且環(huán)保的防治方案仍然是我們的工作重點。

      一氧化氮(nitricoxide,no),是生物體內(nèi)一種重要的氣體小分子物質(zhì),最初被發(fā)現(xiàn)于動物體內(nèi),參與許多重要的生理學(xué)反應(yīng),包括生長發(fā)育、免疫、神經(jīng)傳導(dǎo)和心血管響應(yīng)等。而近年來,no在植物體內(nèi)的生理學(xué)作用得到科學(xué)家們的廣泛關(guān)注,如種子萌發(fā)、生根、氣孔開關(guān)、開花結(jié)果以及抗性響應(yīng)等。其中,no參與了許多植物抗病過程,例如抗細菌、真菌、寄生蟲和病毒等等。其中,人們對于植物抗病的研究多集中于雙子葉植物,如擬南芥、煙草和番茄等,而且大多研究都限于細菌、真菌和寄生蟲,抗病毒方面的研究相對較少。這就造成了雖然理論方面的研究很豐富,但是no對于水稻小麥等經(jīng)濟作物抗病毒病機制卻仍是不足。有研究發(fā)現(xiàn)no似乎可以和植物體內(nèi)的一些激素相互作用共同誘導(dǎo)植物對病原物的抗性,如褪黑素(mt)、水楊酸(sa)、茉莉酸(ja)、乙烯(et)和脫落酸(aba)等激素水平,誘導(dǎo)植物體內(nèi)的抗病原物相關(guān)基因的上調(diào)。這說明no可以促進植物對病原物侵染的抗性,并且該過程中可能存在多種分子機制,需要我們進一步研究證明。



      技術(shù)實現(xiàn)要素:

      本發(fā)明針對上述研究背景,以水稻為研究對象,一定梯度濃度的no供體處理后的發(fā)病情況進行統(tǒng)計,對照組水處理,發(fā)現(xiàn)no處理后日本晴的發(fā)病率明顯低于對照組,其中100μm時效果達到最好。本發(fā)明提供了利用no降低水稻條紋葉枯病發(fā)病率的方法,利用該方法可以調(diào)高水稻對rsv的抗性,可應(yīng)用農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科研和環(huán)保等眾多領(lǐng)域,更加經(jīng)濟環(huán)保地降低病害造成的糧食損失。

      附圖說明:

      圖1健康水稻植株與水稻條紋葉枯病植株

      圖2dot-elisa檢測灰飛虱帶毒率結(jié)果

      圖3no處理后與對照組發(fā)病率差異(nd(nodetected)指未被檢測到;con指對照;不同字母表示在p<0.05水平上存在組間差異)。

      具體實施方式:

      下面實施例中所用方法如無特別說明均為常規(guī)方法。

      實施例1,利用no預(yù)處理水稻調(diào)查其病情的方法

      1、植物材料、病毒分析以及侵染方法

      日本晴(oryzasatival.cv.nipponbare)種子首先用0.1%hgcl2消毒1h;然后用去離子水沖洗干凈,25℃浸種2d,催芽1d;催芽后的種子點播于1l燒杯中培養(yǎng),每杯40粒,每隔兩天澆灌適量的hoagland營養(yǎng)液,光照14h,黑暗10h,溫度28±1℃。

      攜帶rsv和無毒灰飛虱飼養(yǎng)于江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植保所養(yǎng)蟲室。一齡幼蟲孵化后分養(yǎng)于健康的武育粳3號(oryzasatival.cv.wuyujingno.3)水稻苗上,置于25℃養(yǎng)蟲室中,三齡至四齡大的灰飛虱可以用來感染水稻幼苗,使用前其帶毒率用斑點酶聯(lián)免疫吸附試驗(dot-elisa)測定(圖2)。

      3、不同處理下的發(fā)病情況

      14d左右的水稻秧苗,在其土壤較干燥的情況下,分別施加dh2o、不同濃度snp溶液(10,50,100,500,1000μm)各30ml(snp為一種no特異性供體,購于sigma-aldrich)。黑暗下過夜處理12h,按4頭的有效接種蟲量/苗接毒,接種3d。隨后將蟲小心掃出,水稻秧苗室內(nèi)緩養(yǎng)1d,再移栽至大田,正常管理。1個月左右查看發(fā)病情況,統(tǒng)計發(fā)病率。重復(fù)三次。

      如表中所示,我們發(fā)現(xiàn)相比于對照組,no處理能有效的緩解水稻條紋葉枯病病情,在一定范圍內(nèi)以濃度依賴方式降低發(fā)病率,其中在100μm時效果最好,降低大約23.30%的發(fā)病率(p<0.05)??梢缘玫浇Y(jié)論,外源添加no可以在很大程度上降低水稻條紋葉枯病的發(fā)病率。進一步數(shù)據(jù)分析如圖3所示。

      上述實施不以任何形式限定本發(fā)明。



      技術(shù)特征:

      技術(shù)總結(jié)
      一種利用一氧化氮(Nitric?oxide,NO)或者NO供體預(yù)處理水稻提高其對水稻條紋病毒(Rice?stripe?virus,RSV)抗性的方法,其特征在于:NO供體硝普鈉(Sodium?nitroprusside,SNP)濃度為10μM?1mM,預(yù)處理水稻時間是接種前12小時。利用該方法可以調(diào)高水稻對條紋病毒(Rice?strip?virus,RSV)的抗性,可應(yīng)用農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科研和環(huán)保等眾多領(lǐng)域,更加經(jīng)濟環(huán)保地降低該病害造成的糧食損失。

      技術(shù)研發(fā)人員:周彤;周益軍;盧榮飛;杜琳琳;蘭瑩;孫楓
      受保護的技術(shù)使用者:江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院
      技術(shù)研發(fā)日:2017.06.09
      技術(shù)公布日:2017.10.27
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