用于治疗柑橘病害并促进行栽作物产量提高的组合物制造技术

技术编号:30034305 阅读:35 留言:0更新日期:2021-09-15 10:29
提供了分离的生物活性引发性肽和包括生物活性引发性多肽和/或诱导剂化合物的生物活性引发性组合物,二者在以农业调配物形式施用于植物时是有用的。还提供了使用所述分离的生物活性引发肽和/或组合物的方法,所述分离的生物活性引发肽和/或组合物被外源性地施用于植物或植物细胞膜的表面或内源性地施用于植物或植物细胞的内部。物或植物细胞的内部。物或植物细胞的内部。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】flagellin in Arabidopsis)”《分子细胞(Molecular Cell)》5:1003

1011,2000)。在拟南芥(Arabidopsis thaliana)中,FLS2是决定鞭毛蛋白感知的PRR,并且对一种或多种鞭毛蛋白相关型多肽的结合具有特异性。例如,Flg22与质膜结合受体的结合会触发信号传导级联,所述信号传导级联参与激活模式触发的免疫(Chinchilla等人,“拟南芥受体激酶FLS2结合Flg22并决定鞭毛蛋白感知的特异性(The Arabidopsis receptor kinase FLS2 binds Flg22 and determines the specificity of flagellin perception)”《植物细胞(Plant Cell)》18:465

476,2006)。因此,Flg22与拟南芥FLS2膜结合受体的结合引发了激活的第一步,在所述第一步中,结合引发了植物防御反应的激活级联。Flg22

FLS2相互作用还可以导致活性氧(ROS)的产生,这有助于氧化迸发的诱导、细胞培养基碱化、病原体反应基因的下游诱导以及与防御相关的反应,从而赋予植物抗病性(Felix G.等人,“植物对细菌鞭毛蛋白的最保守结构域具有敏感的感知系统(Plants have a sensitive perception system for the most conserved domain of bacterial flagellin)”《植物学杂志(The Plant Journal)》18:265

276,1999;G
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mez L和Boller T.,“FLS2:一种参与感知拟南芥中的细菌激发子鞭毛蛋白的LRR受体样激酶”《分子细胞》5:1003

1011,2000;Meindi等人,“根据地址

信息概念,细菌激发子鞭毛蛋白激活其在番茄细胞中的受体(The bacterial elicitor flagellin activates its receptor in tomato cells according to the address

message concept)”《植物细胞》12:1783

1794,2000)。在番茄中,使用完整细胞和微粒体膜制剂均观察到Flg22与FLS受体的高亲和力结合。在这项研究中,Flg22与质膜表面处的一个或多个FLS2受体的结合在生理条件下是不可逆的,这反映了Flg22激发子的吸收过程以及其被导入到番茄细胞中(Meindi等人,“根据地址

信息概念,细菌激发子鞭毛蛋白激活其在番茄细胞中的受体”《植物细胞》12:1783

1794,2000)。FLS2对Flg22的识别会触发局部和系统性植物免疫反应。Flg22结合的激活的FLS2受体复合物通过内吞作用而被内化到植物细胞中,并且已显示Flg22在整个植物中系统性地移动(Jelenska等人,“鞭毛蛋白肽flg22通过其受体FLS2实现了拟南芥中的长途运输(Flagellin peptide Flg22 gains access to long

distance trafficking in Arabidopsis via its receptor,FLS2)”《实验植物学杂志(Journal of Experimental Botany)68:1769

1783,2017),这可能有助于系统性Flg22免疫反应。
[0010]涉及Flg22的鞭毛蛋白感知在不同的植物类群中是高度保守的(Taki等人,“对水稻中flg22受体OsFLS2介导的鞭毛蛋白感知的分析(Analysis of flagellin perception mediated by Flg22 receptor OsFLS2 in rice)”《分子植物与微生物相互作用(Molecular Plant Microbe Interactions)》21:1635

1642,2008)。包括来自鞭毛蛋白保守结构域的15

22个或28个氨基酸的亚微摩尔浓度的合成多肽充当引发多种植物物种的防御反应的激发子。
[0011]已经使用转基因植物的产生来确认与鞭毛蛋白特异性PRR结合的鞭毛蛋白特异性PAMP。FLS2在拟南芥植物中的异位表达显示出鞭毛蛋白反应与FLS2表达水平之间存在直接相关性,这表明FLS2参与鞭毛蛋白的识别(细菌存在的信号)并导致植物防御反应的激活(G
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mez L.和Boller T.,“FLS2:一种参与感知拟南芥中的细菌激发子鞭毛蛋白的LRR受体样激酶”《分子细胞》5:1003

1011,2000)。表达鞭毛蛋白结合受体的转基因植物已显示出对某些病原体的功效。鞭毛蛋白与FLS2的结合参与启动在鞭毛蛋白受体FLS2下游起作用
的特异性MAP激酶转录因子的表达。缺少FLS2受体的变异植物(fls2)对Flg22不敏感(G
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mez L.和Boller T.,“FLS2:一种参与感知拟南芥中的细菌激发子鞭毛蛋白的LRR受体样激酶”《分子细胞》5:1003

1011,2000),并且破坏了Flg22与FLS2受体的结合。当用病原细菌进行治疗时,变异植物(fls2)还表现出对感染和病害的敏感性增强(Zipfel等人,“通过鞭毛蛋白感知的拟南芥中的细菌抗病性(Bacterial disease resistance in Arabidopsis through flagellin perception)”《自然(Nature)》428:764

767,2004)。
[0012]传统上,提高抗病性的方法已经利用了这些和其它此类发现,并采取了转基因方法。用鞭毛蛋白感知性(FLS)受体蛋白(WO2016007606A2,其通过引用整体并入本文)或参与FLS下游信号传导的转录因子(WO2002072782A2,其通过引用整体并入本文)转化的转基因植物和种子已产生赋予某些病原微生物抗病性的植物。在另一个实例中,与不表达FLS3受体的非转基因植物相比,表达鞭毛蛋白感知性(FLS3)受体的转基因植物还显示出对病害的增强的抗性(WO2016007606A2,其通过引用整体并入本文)。
[0013]植物防御素/硫蛋白
[0014]植物防御素也被表征为抗微生物肽(AMP)。植物防御素含有几个保守的半胱氨酸残基,这些残基形成二硫键并有助于其结构稳定性。防御素是植物中表征最丰富的富含半胱氨酸的AMP之一。防御素家族的成员具有四个本文档来自技高网
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于引发植物或植物部位的生物活性从而提高植物或植物部位的生长、产量、健康、寿命、生产力和/或活力和/或保护所述植物或所述植物部位免受病害的侵害和/或提高所述植物或所述植物部位的先天性免疫反应和/或提高果实、从果实获得的汁液或从植物或植物部位获得的收获物的品质的组合物,其中所述组合物包括(A)至少一种生物活性引发性多肽和诱导剂化合物;或(B)至少两种生物活性引发性多肽与任选的诱导剂化合物;(C)胼胝质合酶抑制剂和至少一种诱导剂化合物,所述至少一种诱导剂化合物包括杀菌剂、氨基酸、经取代或未经取代的苯甲酸或其衍生物或盐、二羧酸或其衍生物或盐、甜菜碱、脯氨酸、苯并噻二唑或其任何组合;或(D)杀菌剂和至少一种诱导剂化合物,所述至少一种诱导剂化合物包括β氨基丁酸(BABA)、甜菜碱、脯氨酸、苯并噻二唑、水杨酸、草酸或其任何组合,其中:(A)或(B)的所述一种或多种多肽包括:(i)鞭毛蛋白或鞭毛蛋白相关型多肽;或(ii)逆反型鞭毛蛋白或鞭毛蛋白相关型多肽(iii)根毛促进性多肽(RHPP);或(iv)逆反型根毛促进性多肽(RI RHPP);或(v)硫蛋白或硫蛋白样多肽;或(vi)葡聚糖酶多肽;或(vii)丝氨酸蛋白酶多肽;或(viii)ACC脱氨酶(1

氨基环丙烷
‑1‑
羧酸酯脱氨酶)多肽;或(ix)淀粉酶;或(x)几丁质酶;或(xi)其任何组合;条件是:当(A)的所述多肽包括来自组(i)

(v)的任何多肽但不包括来自组(vi)到(x)的多肽时,所述诱导剂化合物包括胼胝质合酶抑制剂、β

氨基丁酸(BABA)、甜菜碱、脯氨酸、苯并噻二唑、水杨酸、草酸或其任何组合;以及当(A)的所述多肽包括来自组(vi)到(x)的任何多肽时,所述诱导剂化合物包括杀菌剂、氨基酸或其异构体、胼胝质合酶抑制剂、经取代或未经取代的苯甲酸或其衍生物、二羧酸或其衍生物、甜菜碱、脯氨酸、苯并噻二唑或其任何组合;以及所述组合物包括所述诱导剂化合物,并且当(B)的所述两种或更多种多肽包括来自组(i)

(v)的多肽但不包括来自组(vi)到(x)的多肽时,所述诱导剂化合物包括胼胝质合酶抑制剂、β

氨基丁酸(BABA)、甜菜碱、脯氨酸、苯并噻二唑、水杨酸、草酸或其任何组合。2.一种用于引发植物或植物部位的生物活性从而提高植物或植物部位的生长、产量、健康、寿命、生产力和/或活力和/或减少所述植物或所述植物部位中的非生物胁迫和/或保护所述植物或所述植物部位免受病害、昆虫和/或线虫的侵害和/或提高所述植物或所述植物部位的先天性免疫反应和/或改变植物结构的分离的肽,其中所述肽包括SEQ ID NO:732、735、746

755和757

778中的任何一个的氨基酸序列;或所述肽由SEQ ID NO:732、735、745

778中的任何一个的氨基酸序列组成。3.根据权利要求2所述的分离的肽,其中:
(a)所述肽的氨基酸序列包括SEQ ID NO:747、758、767

769、771、772、773、775和778中的任何一个;或所述肽的氨基酸序列由SEQ ID NO:747、758、767

769、771、772、773、775和778中的任何一个组成;或(b)所述肽的氨基酸序列包括SEQ ID NO:732、746

750、757

761、767

776和778中的任何一个;或所述肽的氨基酸序列由SEQ ID NO:732、746

750、757

761、767

776和778中的任何一个组成;或(c)所述肽的氨基酸序列包括SEQ ID NO:732、746

755、757

776和778中的任何一个,或所述肽的氨基酸序列由SEQ ID NO:732、746

755、757

776和778中的任何一个组成;或(d)所述肽的氨基酸序列包括SEQ ID NO:732、735、746

755、757

778中的任何一个,或所述肽的氨基酸序列由SEQ ID NO:732、735、746

755、757

778中的任何一个组成。4.一种用于引发植物或植物部位的生物活性从而提高植物或植物部位的生长、产量、健康、寿命、生产力和/或活力和/或保护所述植物或所述植物部位免受病害的侵害和/或提高所述植物或所述植物部位的先天性免疫反应和/或提高果实、从果实获得的汁液或从植物或植物部位获得的收获物的品质的组合物,其中所述组合物包括联苯吡菌胺(bixafen)和至少一种游离多肽,所述至少一种游离多肽包括:(i)鞭毛蛋白或鞭毛蛋白相关型多肽;或(ii)逆反型鞭毛蛋白或鞭毛蛋白相关型多肽(iii)根毛促进性多肽(RHPP);或(iv)逆反型根毛促进性多肽(RI RHPP);或(v)硫蛋白或硫蛋白样多肽;或(vi)葡聚糖酶多肽;或(vii)丝氨酸蛋白酶多肽;或(viii)ACC脱氨酶(1

氨基环丙烷
‑1‑
羧酸酯脱氨酶)多肽;或(ix)淀粉酶;或(x)几丁质酶;或(xi)其任何组合;其中所述游离多肽不与蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus)家族成员的外孢壁或完整的蜡样芽孢杆菌家族成员孢子结合。5.根据权利要求4所述的组合物,其中所述游离多肽包括:根毛促进性多肽(RHPP),并且所述根毛促进性多肽(RHPP)的氨基酸序列包括SEQ ID NO:604、606、607和745

755中的任何一个;和/或逆反型根毛促进性多肽(RI

RHPP),并且所述逆反型根毛促进性多肽的氨基酸序列包括SEQ ID NO:605和756

766中的任何一个;和/或几丁质酶,并且所述几丁质酶的氨基酸序列包括SEQ ID NO:777或778;和/或鞭毛蛋白或鞭毛蛋白相关型多肽,并且所述鞭毛蛋白或鞭毛蛋白相关型多肽的氨基酸序列包括SEQ ID NO:226或571中的任何一个;和/或葡聚糖酶,并且所述葡聚糖酶的氨基酸序列包括SEQ ID NO:731

733和767

778中的任何一个;和/或丝氨酸蛋白酶,并且所述丝氨酸蛋白酶的氨基酸序列包括SEQ ID NO:721、722和794

796中的任何一个。6.根据权利要求4或5所述的组合物,其中所述多肽包括所述根毛促进性多肽。7.一种用于提高植物或植物部位的生长、产量、健康、寿命、生产力和/或活力和/或保
护所述植物或植物部位免受病害的侵害和/或提高所述植物或所述植物部位的先天性免疫反应的方法,所述方法包括将组合物或分离的肽施用于植物、植物部位或将生长所述植物或植物部位的植物生长培养基或所述植物或所述植物部位周围区域的根际中,从而提高所述植物或植物部位的生长、产量、健康、寿命、生产力和/或活力和/或保护所述植物或所述植物部位免受病害的侵害和/或提高所述植物或植物部位的先天性免疫反应,其中所述分离的肽包括:β

1,3葡聚糖酶,并且所述β

1,3葡聚糖酶被注射到柑橘类植物的树干中;或根据权利要求2 或3中任一项所述的分离的多肽;并且所述组合物包括:β

1,3葡聚糖酶,或根据权利要求1和4

6中任一项所述的组合物。8.一种用于增加汁液含量和/或提高汁液、糖或酸含量和/或改善从植物获得的汁液中的白利糖度:酸比率的方法,所述方法包括将组合物或分离的多肽施用于所述植物或植物部位或将生长所述植物的植物生长培养基或所述植物或植物部位周围区域的根际中,从而增加汁液含量和/或提高汁液、糖或酸含量和/或改善从所述植物或植物部位获得的汁液中的白利糖度:酸比率,其中所述分离的多肽包括:β

1,3葡聚糖酶,并且所述β

1,3葡聚糖酶被注射到所述植物的树干中;或根据权利要求2到3中任一项所述的分离的多肽;并且所述组合物包括根据权利要求4到6中任一项所述的组合物或(A)至少一种多肽和诱导剂化合物;(B)至少两种多肽与任选的诱导剂化合物;(C)胼胝质合酶抑制剂和至少一种诱导剂化合物,所述至少一种诱导剂化合物包括杀菌剂、氨基酸或其异构体、经取代或未经取代的苯甲酸或其衍生物或盐、二羧酸或其衍生物或盐、苯并噻二唑、甜菜碱、脯氨酸或其任何组合;或(D)杀菌剂和至少一种诱导剂化合物,所述至少一种诱导剂化合物包括氨基酸或其异构体、经取代或未经取代的苯甲酸或其衍生物或盐、二羧酸或其衍生物或盐、苯并噻二唑、甜菜碱、脯氨酸或其任何组合,其中:(A)或(B)的所述一种或多种多肽包括:(i)鞭毛蛋白或鞭毛蛋白相关型多肽;或(ii)逆反型鞭毛蛋白或鞭毛蛋白相关型多肽(iii)根毛促进性多肽(RHPP);或(iv)逆反型根毛促进性多肽(RI RHPP);或(v)硫蛋白或硫蛋白样多肽;或(vi)葡聚糖酶多肽;或(vii)丝氨酸蛋白酶多肽;或(viii)ACC脱氨酶(1

氨基环丙烷
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羧酸酯脱氨酶)多肽;(ix)淀粉酶;或(x)几丁质酶;或(xi)其任何组合。9.根据权利要求1和4到8中任一项所述的方法或组合物,其中所述组合物包括至少一种鞭毛蛋白或鞭毛蛋白相关型多肽、至少一种根毛结合蛋白、至少一种硫蛋白或硫蛋白样多肽、至少一种葡聚糖酶多肽、至少一种丝氨酸蛋白酶多肽、至少一种ACC脱氨酶多肽、至少一种淀粉酶、至少一种几丁质酶或其任何组合。10.根据权利要求1和4到9中任一项所述的方法或组合物,其中所述组合物包括至少一种鞭毛蛋白或鞭毛蛋白相关型多肽,并且其中:(a)所述鞭毛蛋白或鞭毛蛋白相关型多肽在其N端或C端被化学修饰;和/或
(b)所述鞭毛蛋白或鞭毛蛋白相关型多肽通过交联或环化进行修饰;和/或(c)所述鞭毛蛋白或鞭毛蛋白相关型多肽来自芽孢杆菌属、赖氨酸芽孢杆菌属、类芽孢杆菌属、解硫胺素芽孢杆菌属细菌或其任何组合;和/或(d)所述鞭毛蛋白或鞭毛蛋白相关型多肽的氨基酸序列包括SEQ ID NO:226、1

225、227

375、526、528、530、532、534、536、538、540、541、571

585、587和589

603中的任何一个;和/或(e)所述鞭毛蛋白或鞭毛蛋白相关型多肽的氨基酸序列包括SEQ ID NO:1

75中的任何一个或其任何组合;和/或(f)所述鞭毛蛋白或鞭毛蛋白相关型多肽包括截短的N端多肽,并且所述截短的N端多肽的氨基酸序列包括SEQ ID NO:76、78、80、82、84、86、88、90、92、94、96、98、100、102、104、106、108、109、110、112、114、116、118、120、122、124、126、128、130、132、134、136、138、140、142、144、146、148、150、152、154、156、158、160、162、164、166、168、170、172、174、176、178、180、182、184、186、188、190、192、194、196、198、200、202、204、206、208、210、212、214、216、218、220、222、224、590,或其任何组合;和/或(g)所述鞭毛蛋白或鞭毛蛋白相关型多肽包括截短的C端多肽,并且所述截短的C端多肽的氨基酸序列包括SEQ ID NO:77、79、81、83、85、87、89、91、93、95、97、99、101、103、105、107、109、111、113、115、117、119、121、123、125、127、129、131、133、135、137、141、143、145、147、149、151、153、155、157、159、161、163、165、167、169、171、173、175、177、179、181、183、185、187、189、191、201、203、205、207、209、211、213、215、217、219、221、223、225或其任何组合;和/或(h)所述鞭毛蛋白或鞭毛蛋白相关型多肽的所述氨基酸序列包括SEQ ID NO:226、289、290、291、293、294、295、300、437、526、532、534、536、538、540、571

585和587

603中的任何一个或其任何组合;和/或(i)所述鞭毛蛋白或鞭毛蛋白相关型多肽的所述氨基酸序列包括SEQ ID NO:226、293、295、300、540、571

579和589

590中的任何一个或其任何组合;和/或(j)所述鞭毛蛋白或鞭毛蛋白相关型多肽的所述氨基酸序列包括SEQ ID NO:591

603中的任何一个;和/或(k)所述鞭毛蛋白或鞭毛蛋白相关型多肽的所述氨基酸序列包括SEQ ID NO:226

300中的任何一个或其任何组合;和/或(l)所述鞭毛蛋白或鞭毛蛋白相关型多肽的所述氨基酸序列包括SEQ ID NO:301

375和587中的任何一个,或其任何组合。11.根据权利要求10所述的方法或组合物,其中所述鞭毛蛋白或鞭毛蛋白相关型多肽的所述氨基酸序列包括SEQ ID NO:226、571或其任何组合;和/或所述鞭毛蛋白或鞭毛蛋白相关型多肽的所述氨基酸序列包括SEQ ID NO:301;和/或所述鞭毛蛋白或鞭毛蛋白相关型多肽被掺入非鞭毛蛋白或鞭毛蛋白相关型多肽或全长蛋白中,其中所述鞭毛蛋白或鞭毛蛋白相关型多肽的掺入导致所述非鞭毛蛋白或鞭毛蛋白相关型多肽或全长蛋白的生物活性引发性活性提高。12.根据权利要求1和4到11中任一项所述的方法或组合物,其中所述组合物包括至少一种逆反型鞭毛蛋白或鞭毛蛋白相关型多肽,并且:
NO:731

733和767

776中的任何一个,并且所述淀粉酶的氨基酸序列包括SEQ ID NO:734和735中的任何一个;或(b)所述组合物包括葡聚糖酶和几丁质酶,并且所述葡聚糖酶的氨基酸序列包括SEQ ID NO:731

733和767

776中的任何一个,并且所述几丁质酶的氨基酸序列包括SEQ ID NO:777或778。17.根据权利要求16所述的组合物或方法,其中所述葡聚糖酶包括β

1,3

葡聚糖酶。18.根据权利要求1和4到17中任一项所述的组合物或方法,其中A的多肽或B的多肽中的至少一个包括以下多肽,所述多肽(a)含有化学修饰,所述化学修饰包括:乙酰化、酸加成、酰化、ADP

核糖基化、醛加成、烷基酰胺加成、酰胺化、胺化、生物素化、氨基甲酸酯加成、氯甲基酮加成、核苷酸或核苷酸衍生物的共价连接、交联、环化、二硫键形成、去甲基化、酯加成、共价交联的形成、半胱氨酸

半胱氨酸二硫键的形成、焦谷氨酸酯的形成、甲酰化、γ

羧化、糖基化、GPI锚定物形成、酰肼加成、异羟肟酸加成、羟基化、碘化、脂质加成、甲基化、肉豆蔻酰化、氧化、聚乙二醇化、蛋白水解加工、磷酸化、异戊烯化、棕榈酰化、纯化标签的加成、焦谷氨酰加成、外消旋化、硒酰化、磺酰胺加成、硫酸化、RNA转移介导的氨基酸向蛋白质的加成,如精氨酸化、泛素化和尿素加成;(b)是在氨基酸内具有氨基酸插入、缺失、倒置、重复、复制、延伸或取代的变体;(c)是融合蛋白的一部分;或(d)含有蛋白酶识别序列;或(e)进一步包括核心序列。19.根据权利要求18所述的组合物或方法,其中所述多肽含有化学修饰,所述化学修饰包括:(a)N端修饰或C端修饰;或(b)乙酰化、酰胺化、交联或环化;或(c)变体的氨基酸内的氨基酸取代,所述氨基酸取代包括β

氨基酸、D

氨基酸或非天然氨基酸的取代。20.根据权利要求18所述的组合物或方法,其中所述组合物包括融合多肽,并且:(a)所述融合多肽包括鞭毛蛋白或鞭毛蛋白相关型多肽或逆反型鞭毛蛋白或鞭毛蛋白相关型多肽和包括特征信息多肽的辅助多肽,并且所述特征信息多肽的氨基酸序列包括SEQ ID NO:542

548中的任何一个或其任何组合;或(b)所述融合多肽包括鞭毛蛋白或鞭毛蛋白相关型多肽或逆反型鞭毛蛋白或鞭毛蛋白相关型多肽和包括信号锚分选多肽的辅助多肽,并且所述信号锚分选多肽的氨基酸序列包括SEQ ID NO:549

562中的任何一个,或其任何组合。21.根据权利要求18所述的组合物或方法,其中所述多肽包括核心序列,并且所述核心序列的氨基酸序列包括SEQ ID NO:591

603中的任何一个,并且其中在多肽中包含所述核心序列的包含可增加所述组合物的生物活性引发性活性。22.根据权利要求1和4到21中任一项所述的组合物或方法,其中所述组合物包括以下多肽,所述多肽包括与SEQ ID NO:1

735、745

787和794

797中的任何一个具有至少70%、至少75%、至少80%、至少85%、至少90%、至少95%、至少98%或至少99%同一性的氨基酸
序列,并且所述组合物具有生物活性引发性活性。23.根据权利要求1和4到22中任一项所述的组合物或方法,其中所述组合物进一步包括氨基酸或其异构体、经取代或未经取代的苯甲酸或其衍生物或盐、二羧酸或其衍生物或盐、苯并二噻唑、甜菜碱、甜菜碱同源物、甜菜碱类似物、脯...

【专利技术属性】
技术研发人员:B
申请(专利权)人:斯波根生物技术公司
类型:发明
国别省市:

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