一种FocZBP1基因靶向抑制剂及其在防治香蕉枯萎病中的应用
本发明属于植物基因工程,具体涉及一种foczbp1基因靶向抑制剂及其在防治香蕉枯萎病中的应用。
背景技术:
1、香蕉是全球重要的水果和粮食作物,支撑着数亿人口的生计与粮食安全。随着规模化种植扩大,由尖孢镰刀菌古巴专化型热带4号小种(fusarium oxysporum f. sp.cubense tropical race 4,简称 foc tr4)引发的香蕉枯萎病(巴拿马病 / 黄叶病)已成为全球香蕉产业的头号毁灭性病害。香蕉枯萎病为土传维管束病害,病原菌通过香蕉根部侵染并破坏维管束,导致植株发育迟缓、叶片自下而上黄化枯萎,严重时整株死亡,产量损失可达100%,严重制约香蕉产业可持续发展。
2、foc tr4防控难度极大,其产生的厚垣孢子可在土壤中存活30年以上,是主要初侵染源;病原菌可通过带病种苗、土壤、灌溉水、农具及人员流动等多途径扩散,传播范围广、致病性强。现有传统防治手段存在明显缺陷:化学农药难以根除病菌且易诱导病原菌产生抗药性;轮作等农业防治措施周期长、效果有限;目前全球暂无完全抗foc tr4的商品化香蕉品种。病害持续蔓延严重威胁农民生计与产业稳定,开发新型高效、绿色安全、靶向性强的防控技术及产品迫在眉睫。
3、foc tr4的致病核心依赖侵染过程中分泌的效应蛋白(如six家族蛋白),此类蛋白通过抑制香蕉植株免疫、破坏寄主细胞结构,决定病原菌毒力。目前foc tr4与香蕉的互作分子机制尚未完全阐明,针对效应蛋白通路的特异性防控靶标仍处于空白阶段。因此,解析病原菌效应蛋白与寄主互作机制、挖掘新型致病靶标并研发靶向杀菌剂,对高效防控香蕉枯萎病、保障香蕉产业安全、推动农业绿色可持续发展具有重要意义。
技术实现思路
1、基于以上技术的需求,本发明的目的在于提供了一种
foczbp1基因靶向抑制剂及其在防治香蕉枯萎病中的应用,所述
foczbp1基因靶向抑制剂能够解决现有香蕉枯萎病防治技术靶向性差、安全性低、效果有限的问题,且能够实现对香蕉枯萎病的高效、绿色防控,具有推广意义。
2、为实现以上发明目的,本发明通过以下方案实现:
3、本发明提供了一种
foczbp1基因靶向抑制剂,所述抑制剂为化合物8016-6259。
4、进一步的,所述化合物 8016-6259 的化学结构式如下:
5、。
6、进一步的,所述
foczbp1基因的核苷酸序列如seq id no.1所示,全长1813bp。
7、进一步的,所述
foczbp1基因的cds序列如seq id no.2所示,长255bp。
8、进一步的,其编码的foczbp1蛋白的氨基酸序列如seq id no.3 所示,所述foczbp1蛋白含85个氨基酸。
9、进一步的,所述化合物 8016-6259 能够通过氢键与foczbp1蛋白的k75、c70 氨基酸位点特异性结合,抑制foczbp1蛋白活性,进而阻断foc tr4的侵染过程。
10、本发明还提供了所述的
foczbp1基因靶向抑制剂在防治香蕉枯萎病中的应用。
11、进一步的,所述香蕉枯萎病包括由尖孢镰刀菌古巴专化型热带4号小种引发的香蕉枯萎病。
12、进一步的,所述
foczbp1基因靶向抑制剂能够抑制 foc tr4 效应因子活性。
13、进一步的,所述
foczbp1基因靶向抑制剂的使用方法包括:对香蕉植株进行灌根处理。
14、进一步的,所述
foczbp1基因靶向抑制剂的使用浓度为10μm~100μm。
15、与现有技术相比,本发明具备以下优点:
16、1、靶向性强:通过构建foczbp1蛋白 3d 结构,定向筛选得到特异性小分子化合物,精准靶向病原菌致病必需基因
foczbp1,不影响香蕉植株正常基因功能。
17、2、抑菌效果显著:经过实验验证,10μm 浓度的化合物 8016-6259 可显著降低foctr4 致病性,有效防治香蕉枯萎病。
18、3、安全性高:100μm 浓度下对香蕉植株株高、长势无不良影响,不干扰植株正常生长,绿色环保,无农药残留风险。
19、4、使用便捷:采用灌根处理,操作简单,适配田间规模化推广应用,应用前景广阔。
1.一种foczbp1基因靶向抑制剂,其特征在于,所述抑制剂为化合物8016-6259,所述化合物 8016-6259 的化学结构式如下:
2.根据权利要求1所述的foczbp1基因靶向抑制剂,其特征在于,所述foczbp1基因的核苷酸序列如seq id no.1所示。
3.根据权利要求2所述的foczbp1基因靶向抑制剂,其特征在于,所述foczbp1基因编码的foczbp1蛋白的氨基酸序列如seq id no.3 所示。
4.根据权利要求1所述的foczbp1基因靶向抑制剂,其特征在于,所述化合物 8016-6259 能够通过氢键与foczbp1蛋白的k75、c70 氨基酸位点特异性结合,抑制foczbp1蛋白活性。
5.权利要求1-4任一项所述的foczbp1基因靶向抑制剂在防治香蕉枯萎病中的应用。
6.根据权利要求5所述的应用,其特征在于,所述香蕉枯萎病包括由尖孢镰刀菌古巴专化型热带4号小种引发的香蕉枯萎病。
7.根据权利要求5所述的应用,其特征在于,所述foczbp1基因靶向抑制剂的使用方法包括:对香蕉植株进行灌根处理。
8.根据权利要求5所述的应用,其特征在于,所述foczbp1基因靶向抑制剂能够抑制foc tr4 效应因子活性。
9.根据权利要求7所述的应用,其特征在于,所述foczbp1基因靶向抑制剂的使用浓度为10μm~100μm。
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