外源施用多巴胺标准品在防治水稻稻瘟病上的应用

1.本发明属于水稻稻瘟病防治技术领域，具体涉及外源施用多巴胺标准品在防治水稻稻瘟病上的应用。


背景技术：

2.水稻是当今世界和我国主要粮食之一，每年却因稻瘟病造成10-30％的产量损失，一直以来防治水稻稻瘟病的方法多依赖化学防治，但化学防治会造成农田生态污染、农药残留，不利于可持续发展。因此，除了选育新的广谱抗(逆)病水稻资源外，还需要寻求新的绿色、高效、安全的方法防治稻瘟病，保证粮食安全，维持人类健康。
3.在植物与病原互作中，植物自身会产生许多代谢物抵御病菌侵染，提高植物抗性，保证自身免疫。多巴胺(dopamine hydrochloride)是儿茶酚胺途径的天然产物，植物中的多巴胺具有多种功能，能够影响糖代谢，并与植物激素协同作用影响植物生长，同时多巴胺还具有很强的抗衰老作用。目前，有研究发现多巴胺处理苹果幼苗，减轻了干旱对苹果幼苗生长的抑制作用，提高苹果苗的光合作用和叶绿素水平。外源施用100μm多巴胺可延缓干旱诱导的叶片衰老。且本研究利用转录组学的方法在受稻瘟菌侵染的oslox敲除转基因水稻中检测到大量多巴胺积累。


技术实现要素：

4.本发明通过研究验证发现，植物自身产生的多巴胺具有各种天然的功效，通过外源施用多巴胺标准品可以防治水稻稻瘟病；
5.为了达到上述技术目的，本发明是通过以下技术方案实现的：
6.多巴胺标准品在防治水稻稻瘟病上的应用；
7.优选的，所述多巴胺标准品的使用方式为外源施用；
8.优选的，所述水稻稻瘟病的防治是通过降低稻瘟病的病斑大小和病斑数；
9.优选的，所述水稻稻瘟病的防治是通过诱导水稻防御基因和ros相关基因大量表达；
10.优选的，所述水稻防御基因为ospr10a、ospr5；
11.优选的，所述水稻ros相关基因为osrboha、osrbohb；
12.优选的，所述水稻稻瘟病的防治是通过诱导ros爆发，提高水稻抗性；
13.优选的，所述ros爆发是指过氧化物酶(pod)和活性氧含量提高。
14.本发明的有益效果是：
15.本发明通过外源施用多巴胺标准品，降低水稻稻瘟病的病斑大小和病斑数；诱导水稻ospr10a、ospr5防御基因的大量表达，提高水稻对病毒的防御能力；诱导水稻过氧化物酶(pod)和活性氧含量的爆发，提高水稻的抗性；从而实现水稻稻瘟病的防治；本发明通过外源施用多巴胺标准品防治水稻稻瘟病为绿色、高效、安全的防治手段，目前并未见公开报道，在水稻稻瘟病防治领域有广阔的推广应用前景。
附图说明
16.图1是本发明中多巴胺在36h、48h喷施显著降低病斑数和病斑大小呈现结果图；
17.图2是本发明中多巴胺在施用36h、48h显著降低病病情指数结果柱状图；
18.图3是本发明中多巴胺在接种36h、48h后诱导水稻防御基因大量表达，提高水稻抗性结果柱状图；
19.图4是本发明中多巴胺在接种36h、48h喷施能够诱导水稻中ros相关基因显著上调表达结果柱状图；
20.图5是本发明中多巴胺在接种36h喷施能够诱导水稻中ros短暂爆发，产生防御结果柱状图。
具体实施方式
21.为了对本发明的技术方案及效果做出清楚完整的描述，通过以下实施例进行详细说明；
22.实施例1
23.外源施用多巴胺标准品降低稻瘟病的病斑大小和病斑数
24.供试菌株：95234i-1b，由云南生物资源保护与利用国家重点实验室保存提供。首先将菌株于pda培养基中进行活化，将活化好的菌块于pdb培养基中震荡培养后于西梅汁培养基进行产孢。无菌水洗下孢子用于接菌实验。
25.供试水稻品种：丽江新团黑谷，云南生物资源保护与利用国家重点实验室保存提供。将种子进行消毒处理后室温进行催芽，然后将露白种子种于1:1营养土和水稻土育苗盘上14d后进行接种实验。
26.施用代谢物及浓度：多巴胺标准品，所施用浓度根据文献报道的六种代谢物标准品外源处理植物时的浓度并结合文献种筛选到的最佳浓度0.01mm/l。
27.实验分组：对照组(control)：只进行接种处理，不喷施多巴胺标准品；处理组(process)：分别在稻瘟菌接种36h、48h、72h喷施多巴胺标准品。
28.实验方案：
29.将长至三叶一心的水稻采用喷雾接种稻瘟菌95234i-1b并进行保湿处理后黑暗培养24h后光照培养，分别在接种36h、48h、72h的水稻叶片上喷施0.01mm/l的多巴胺，以接种稻瘟菌不喷施多巴胺的水稻为对照。然后分别于喷施多巴胺时取样和喷施后每隔24h取样，每个处理三个重复样品保存于-80℃，到接种144h时进行病害调查。病级分级标准参照许志刚(2002)的方法。
30.病情指数＝∑(各级病叶数
×
各级代表值)/(调查总叶数
×
最高一级代表值)
×
100
31.实验结果：如图所示：外源喷施多巴胺能够显著降低稻瘟病的病斑大小和病斑数，从而降低病情指数，不同的时间点处理作用效果不一样。在接种36h、48h、72h时喷施多巴胺的病情指数分别是64.4％、33％、75.9％,没有喷施代谢物的病情指数为：79.3％。可见在稻瘟菌接种48h喷施多巴胺的作用效果最佳，且能够显著降低病斑大小和病斑数。
32.实施例2
33.外源喷施多巴胺能够诱导水稻防御基因大量表达
34.实验方案：结合病害调查的结果，将在稻瘟菌接种36h、48h喷施多巴胺的水稻利用实时荧光定量pcr检测水稻中防御基因的表达量。
35.实验结果：由图可知：在稻瘟菌接种48h时外源喷施多巴胺，能够在接种72h、96h的水稻中检测到防御相关基因ospr10a、ospr5大量显著上调表达，在接种96h的水稻中ospr10a的表达量最高，是对照的30倍。ros相关基因osrboha、osrbohb在接种48h、72h、96h中显著上调表达osrboha在接种96h中表达将最高，osrbohb在接种48h中表达量最高。
36.实施例3
37.外源喷施多巴胺能够在稻瘟病发病关键期诱导ros爆发，提高水稻抗性
38.实验方案：结合在稻瘟菌接种36h的水稻病害调查和基因表达，进一步对多巴胺处理受稻瘟菌侵染36h、48h、72h、96h的水稻中过氧化物酶(pod)、活性氧进行测定。
39.实验结果：如图可知：通过测定发现经多巴胺处理的受侵染水稻在稻瘟菌接种36h的水稻中pod的量与对照相比显著降低，而活性氧的量显著高于对照。在稻瘟菌接种48h、72h、96h中经多巴胺处理过的水稻中pod的含量显著高于对照，而活性氧的含量在接种48h时是对照的显著高于处理，在接种72h、96h时是处理的活性氧含量略高于对照，但差异不显著。


技术特征：
1.多巴胺标准品在防治水稻稻瘟病上的应用。2.根据权利要求1所述多巴胺标准品在防治水稻稻瘟病上的应用，其特征在于，所述多巴胺标准品的使用方式为外源施用。3.根据权利要求1所述多巴胺标准品在防治水稻稻瘟病上的应用，其特征在于，所述水稻稻瘟病的防治是通过降低稻瘟病的病斑大小和病斑数。4.根据权利要求1所述多巴胺标准品在防治水稻稻瘟病上的应用，其特征在于，所述水稻稻瘟病的防治是通过诱导水稻防御基因和ros相关基因大量表达。5.根据权利要求4所述多巴胺标准品在防治水稻稻瘟病上的应用，其特征在于，所述水稻防御基因为ospr10a、ospr5。6.根据权利要求4所述多巴胺标准品在防治水稻稻瘟病上的应用，其特征在于，所述水稻ros相关基因为osrboha、osrbohb。7.根据权利要求1所述多巴胺标准品在防治水稻稻瘟病上的应用，其特征在于，所述水稻稻瘟病的防治是通过诱导ros爆发，提高水稻抗性。8.根据权利要求7所述多巴胺标准品在防治水稻稻瘟病上的应用，其特征在于，所述ros爆发是指过氧化物酶(pod)和活性氧含量提高。

技术总结
本发明公开了多巴胺标准品在防治水稻稻瘟病上的应用，配制多巴胺的标准品外源喷施到受稻瘟菌侵染48h的水稻叶片上，多巴胺外源喷施后能够降低水稻上稻瘟病的病斑大小和病斑数、抗衰老、诱导水稻防御基因大量表达、激活ROS的爆发；为绿色、高效、安全防治水稻稻瘟病扩宽思路。扩宽思路。扩宽思路。


技术研发人员：杨静 陈红凤 马笑晴 苏顺雨 邵世豪 杨荣涛
受保护的技术使用者：云南农业大学
技术研发日：2022.02.21
技术公布日：2022/6/10