保护植物的方法技术

本发明专利技术涉及通过将传统杀微生物剂施用于免疫调节植物得到的协同抗病性来保护植物免受病原体侵袭的方法。免疫调节植物是指那些其中ＳＡＲ被激活因而称为“ＳＡＲ－开”的植物。免疫调节植物至少可以用三种方法提供：通过将ＳＡＲ的化学诱导剂如ＢＴＨ，ＩＮＡ或ＳＡ施用于植物；通过基于ＳＡＲ基因组成型表达和／或抗病性表型的筛选育种方法；或通过用一种或多种ＳＡＲ基因如ＮＩＭ１基因的功能形式转化植物。通过将杀微生物剂同时施用于免疫调节植物，抗病性出乎意料地协同增强；即抗病性水平比预期的抗病性加合水平更高。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通过将微生物剂施用于免疫调节植物得到的协同抗病性来保护植物免受病原体侵袭的方法。植物经常受到多种病原生物包括病毒、细菌、真菌和线虫的攻击。农作物植物尤其脆弱因为它们通常作为遗传一致的单一培养物栽培；当疾病攻击时，损失会很严重。然而，大多数植物有抵御病原生物的天然防御机制。植物育种者和病理学家已经鉴定了对植物病原体有抗性的天然变种并培育成了多种农作物植物。这些天然抗病性基因通常产生高水平的抵御病原体的抗性或免疫性。系统获得性抗性(SAR)是植物用于保护自身免受病原体伤害的复合体系的一个组成成分(Hunt和Ryals，Crit.Rev.in plantSci.15，583-606(1996)，在此引用作为参考；Ryals等，植物细胞8，1809-1819(1996)，在此引用作为参考)。也参见美国专利5,614,395，在此引用作为参考。SAR是植物-病原体发应尤其重要的方面因为它是病原体诱导性的对广泛侵染因子包括病毒，细菌和真菌的系统抗性。当SRA信号转导途径被封闭时，植物对在正常情况下致病的病原体更加敏感，它们对在正常情况不致病的侵染因子也变得敏感(Gaffney等，科学261，754-756(1993)，在此引用作为参考；Delaney等，科学266，1247-1250(1994)，在此引用作为参考；Delaney等，美国国家科学院院报，92，6602-6602(1995)，在此引用作为参考；Delaney，植物生理学113，5-12(1997)，在此引用作为参考；Bi等，植物杂志8，235-245(1995)，在此引用作为参考；Mauch-Mani和Slusarenko，植物细胞8，203-212(1996)，在此引用作为参考)。这些观察表明SAR信号转导途径对于维持植物健康是至关重要的。概念上，SAR反应可分成两个阶段。在起始阶段，病原体侵染被识别并释放信号，信号通过韧皮部向远端组织传运。靶细胞识别系统信号，并通过SAR基因和抗病性的表达反应。SAR维持阶段是指几周直至植物整个生命过程的一段时间，在这个阶段植物处于准稳定状态，抗病性得以维持(Ryals等，1996)。水杨酸(SA)积累看来是SAR信号转导必需的。由于用特定抑制剂处理、苯丙氨酸氨裂合酶的后生抑制或水杨酸羟化酶的转基因表达，不能积累SA的植物也不能诱导SAR基因表达或抗病性(Gaffney等，1993；Delaney等，1994；Mauch-Mani和Slusarenko 1996；Maher等，美国国家科学院院报91，7802-7806(1994)，在此引用作为参考；Pallas等，植物杂志10，281-293(1996)，在此引用作为参考)。尽管有人建议SA可能作为系统信号，但目前尚有争议，目前确定的一点是如果SA不能积累，SAR信号转导阻断。最近，拟南芥开始作为研究SAR的模式体系(Uknes等，植物细胞4，645-656(1992)；在此引用作为参考；Uknes等，Mol.plant-Microbe.Interact.6，692-698(1993)，在此引用作为参考；Cameron等，植物杂志5715-725(1994)，在此引用作为参考；Mauch-Mani和Slusarenko；Mol.plant-Microbe.Interact.7，378-383(1994)，在此引用作为参考；Dempsey和Klessig，Bulletin de L’Institut.Pasteur 93，167-186(1995)，在此引用作为参考)。已经证明，在拟南芥中SAR可被病原体和化学品活化如SA、2，6-二氯异烟酸(INA)和苯并噻二唑-7-硫代羧酸-S-甲酯(BTH)(Uknes等，1992；Vernooij等Mol.Plant-Microbe Interact.，8，228-234(1995)，在此引用作为参考；Lawton等，植物杂志10，71-82(1996)，在此引用作为参考)。INA或BTH处理或病原体侵染后，至少有三种病理相关(PR)蛋白基因，即PR-1、PR-2和PR-5与抗性的出现同时协同受到诱导(Uknes等，1992，1993)。在特征了解最清楚的物种烟草中，用病原体或免疫复合物处理诱导至少九套基因的表达(Ward等，植物细胞3，1085-1094(1991)，在此引用作为参考)。已通过用多种SAR基因转化植物制备了转基因抗病植物(美国专利5,614,395)。已经分离到了具有修饰的SAR信号转导的多种拟南芥突变体(Delaney，1997)。这些突变体中的首批突变体为所谓的lsd(损伤刺激病)突变体和acd2(加速的细胞死亡)(Dietrich等，细胞77，565-577(1994)，在此引用作为参考，Greenberg等，细胞77，551-563(1994)，在此引用作为参考)。这些突变体有在其叶子上某些程度的自发性坏死损伤的形成、升高的SA水平、SAR mRNA的积累以及明显提高的抗病性。至少已分离鉴定了七株不同的lsd突变体(Dietrich等，1994；Weymann等，植物细胞7，2013-2022(1995)，在此引用作为参考)。另一类令人感兴趣的突变体是cim(组成型免疫)突变体(Lawton等，“系统获得性抗性的分子生物学”，于《植物中防御反应机制》中，B.Fritig和M.Legrand编(Dordrecht，The NetherlandsKluwer Academic Publishers)，第422-432页(1993)，在此引用作为参考)。也见国际PCT申请WO94/16077，在此引用作为参考。与lsd和acd2突变体相同，cim突变体具有升高的SA和SAR基因表达和抗性，而与lsd或acd2不同，它们的叶子上不出现可观察到的损伤。Cpr1(PR基因的组成型表达者)可能是一种类型的cim突变体；然而，因为还未排除叶子上有极微小的损伤，Cpr1可能是一种类型的lsd突变体(Bowling等，植物细胞6，1845-1857(1994)，在此引用作为参考)。也分离到了SAR信号通路被阻断的突变体。ndr1(非种特异性抗病性)是允许包含各种无毒基因的丁香假单胞菌(Pseudomonas syringae)和寄生霜霉(Peronospora parasitica)的正常无毒菌株生长的突变体(Century等，美国国家科学院院报92，6597-6601(1995)，在此引用作为参考)。很明显，这个突变体在SAR信号通路早期被阻断。npr1(PR基因的非表达者)是经INA处理后不能诱导SAR信号途径表达的突变体(Cao等，植物细胞6，1583-1592(1994)，在此引用作为参考)。eds(增强的疾病易感性)已根据其在接种低细菌浓度后能够支持细菌侵染的能力得到分离(Glazebrook等，遗传学143，973-982(1996)，在此引用作为参考；Parker等，植物细胞8，2033-2046(1996)，在此引用作为参考)。某些eds突变体表型上与npr1很相似，并且最近表明eds5和eds53与npr1是等位的(Glazebrook等，1996)。nim1(非诱本文档来自技高网...

【技术保护点】
通过协同抗病性保护植物免受病原体侵袭的方法，包括以下步骤：（ａ）提供具有一级抗病性的免疫调节植物；并且（ｂ）向所述免疫调节植物施用至少一种杀微生物剂以赋予二级抗病性；（ｃ）由此所述杀微生物剂向所述免疫调节植物的施用赋予比一级和二 级抗病性水平总和更大的协同增强的三级抗病性。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：JA赖亚尔斯，SJ尤肯斯，A莫里那弗南德咨，LB弗里德里克，
申请(专利权)人：辛根塔参与股份公司，
类型：发明
国别省市：CH[瑞士]