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):
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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:
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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。