挥发性有机化合物在抑制灰葡萄孢菌和/或防治草莓灰霉病的应用
本发明属于生物,具体涉及一种组合物、挥发性有机化合物(vocs)在抑制灰葡萄孢菌和/或防治草莓灰霉病的应用、靶点基因在筛选抑制灰葡萄孢菌和/或防治草莓灰霉病的药物中的应用、一种筛选抑制灰葡萄孢菌和/或防治草莓灰霉病的药物的方法。
背景技术:
1、草莓(
fragaria ananassaduch.)为蔷薇科草莓属多年生草本植物,因其适应性强、生长周期短、经济效益显著,栽培面积和产量均居全球小浆果首位。然而,由灰葡萄孢菌(
botrytis cinerea)侵染引起的草莓灰霉病,是草莓生产中最具毁灭性的病害之一。该病害可危害草莓的花器、果实、叶柄及叶片等所有地上部器官,且因侵染时期与部位不同,症状表现差异显著,每年造成 10%~30%的经济损失,严重流行年份甚至高达50%,对草莓产量与品质构成严重威胁。当前,草莓灰霉病的防控仍以化学药剂为主,但由于灰葡萄孢菌繁殖速度快、环境适应性强,极易对常用杀菌剂产生抗药性。与此同时,化学药剂残留问题也对草莓果品的食用安全和生态环境构成潜在风险。因此,开发绿色、安全、高效的生物源防治技术成为迫切需求。
2、挥发性有机化合物(volatile organic compounds,vocs)作为生物间进行远程通讯的“化学语言”,在植物-微生物互作中的作用日益受到关注。与传统的可溶性信号分子不同,植物和微生物自身释放的vocs具有无残留、不易产生抗性、可空间扩散等优点,是理想的生物熏蒸剂。然而目前可用于抑制灰葡萄孢菌的挥发性有机化合物(vocs)资源挖掘程度不足,已证实具备抑菌活性的voc 数量有限,大量具备潜在抗灰葡萄孢菌活性的vocs缺乏系统性定性与抑菌试验验证,可落地产业化的voc储备供给短缺,难以满足草莓灰霉病防控应用需求。
技术实现思路
1、本发明的目的是为了克服现有抑制灰葡萄孢菌挥发性有机化合物挖掘不足、可产业化voc储备短缺的问题,提供一种组合物,该组合物在低浓度下即可高效抑制灰葡萄孢菌,并可降低单一成分的使用剂量,延缓抗药性。本发明还提供了挥发性有机化合物在抑制灰葡萄孢菌和/或防治草莓灰霉病中的应用、靶点基因在筛选抑制灰葡萄孢菌和/或防治草莓灰霉病的药物中的应用以及一种筛选抑制灰葡萄孢菌和/或防治草莓灰霉病的药物的方法。
2、为了实现上述目的,本发明第一方面提供一种组合物,所述组合物包含3-甲基-2-丁醇和丙酸甲酯。
3、优选地,所述组合物中,3-甲基-2-丁醇和丙酸甲酯的体积比为(0.1-10):1,更优选为(0.2-5):1,进一步优选为(0.5-2):1。
4、优选地,所述组合物还包含3-己烯醛、薄荷酮、2-乙基-5-甲基吡嗪、丁酸异丙酯中的至少一种。
5、本发明第二方面提供挥发性有机化合物(vocs)在抑制灰葡萄孢菌(
botrytis
cinerea)和/或防治草莓灰霉病的应用,所述挥发性有机化合物选自3-己烯醛、薄荷酮、3-甲基-2-丁醇、2-乙基-5-甲基吡嗪、丙酸甲酯、丁酸异丙酯中的至少一种。
6、优选地,所述挥发性有机化合物选自3-己烯醛、薄荷酮、3-甲基-2-丁醇、2-乙基-5-甲基吡嗪、丙酸甲酯、丁酸异丙酯中的至少两种。
7、优选地,所述挥发性有机化合物为3-甲基-2-丁醇和丙酸甲酯。
8、本发明第三方面提供靶点基因在筛选抑制灰葡萄孢菌和/或防治草莓灰霉病的药物中的应用,所述靶点基因为bcin_05g01060、bcrpt2、bcin_05g00210、bcin_09g04790、bcin_03g02880中的至少一种。
9、本发明第四方面提供一种筛选抑制灰葡萄孢菌和/或防治草莓灰霉病的药物的方法,该方法包括:采用待筛选药物处理灰葡萄孢菌,并筛选使靶点基因的表达水平降低的药物,对筛选得到的药物抑制灰葡萄孢菌和/或防治草莓灰霉病的效果进行验证;其中,所述靶点基因为bcin_05g01060、bcrpt2、bcin_05g00210、bcin_09g04790、bcin_03g02880中的至少一种。
10、本发明与现有技术相比,具有以下优点:
11、(1)本发明提供的组合物在低浓度下即可高效抑制灰葡萄孢菌,并可降低单一成分的使用剂量,延缓抗药性。
12、(2)本发明填补了现有抑制灰葡萄孢菌的挥发性有机化合物种类不足的空白,提供的挥发性有机化合物抑菌活性显著,在低浓度下即可实现高效抑菌,具备产业化应用的前景。
13、(3)本发明通过灰葡萄孢菌的靶点基因实现对其致病能力的精准抑制,为新型抑制灰葡萄孢菌的药物提供全新的作用靶点,可实现系统性的挖掘具有抗灰葡萄孢菌活性的药物。相比于传统体外平板筛选方法,可以高通量筛选,且有利于筛选结果可靠性、精准度的大幅度提升。
1.一种组合物,其特征在于,所述组合物包含3-甲基-2-丁醇和丙酸甲酯。
2.根据权利要求1所述的组合物,其特征在于,所述组合物中,3-甲基-2-丁醇和丙酸甲酯的体积比为(0.1-10):1,更优选为(0.2-5):1,进一步优选为(0.5-2):1;
3.挥发性有机化合物(vocs)在抑制灰葡萄孢菌(botrytis cinerea)和/或防治草莓灰霉病的应用,其特征在于,所述挥发性有机化合物选自3-己烯醛、薄荷酮、3-甲基-2-丁醇、2-乙基-5-甲基吡嗪、丙酸甲酯、丁酸异丙酯中的至少一种。
4.根据权利要求3所述的应用,其特征在于,所述挥发性有机化合物选自3-己烯醛、薄荷酮、3-甲基-2-丁醇、2-乙基-5-甲基吡嗪、丙酸甲酯、丁酸异丙酯中的至少两种;
5.根据权利要求3-4中任意一项所述的应用,其特征在于,所述挥发性有机化合物通过抑制靶点基因防治草莓灰霉病;所述靶点基因为bcin_05g01060、bcrpt2、bcin_05g00210、bcin_09g04790、bcin_03g02880中的至少一种。
6.根据权利要求3-5中任意一项所述的应用,其特征在于,所述挥发性有机化合物直接施用和/或缓释施用;
7.靶点基因在筛选抑制灰葡萄孢菌和/或防治草莓灰霉病的药物中的应用,其特征在于,所述靶点基因为bcin_05g01060、bcrpt2、bcin_05g00210、bcin_09g04790、bcin_03g02880中的至少一种。
8.一种筛选抑制灰葡萄孢菌和/或防治草莓灰霉病的药物的方法,其特征在于,该方法包括:
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述验证的方法包括验证靶点基因的表达水平是否降低和/或灰葡萄孢菌的繁殖受到抑制,且靶点基因的表达水平的测试方法与筛选步骤中采用的方法不同;
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述qrt-pcr检测中,靶点基因bcrpt2的正向引物为seq id no.1:ccgtgatgcatctcgtttgt,反向引物为seq id no.2:ggacgtcagtagtcgttgga;
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