柚皮素在防控烟草土传青枯病中的应用

本发明属于微生物，尤其涉及到一种柚皮素在防控烟草土传青枯病中的应用。

背景技术：

1、青枯菌是危害众多植物的土传病原体，对世界作物造成巨大的经济损失。青枯菌通过植物根系的损伤处进入到木质部导管，而后移动到地上部。在高温高湿条件下，青枯菌大量繁殖，造成木质部导管堵塞，进而导致植物叶片失水萎蔫，引发青枯病的产生。目前，对于青枯病的防治主要通过农药，微生物菌剂等，但最绿色有效的方式是通过抗性品种进行防治。烟草做为重要的经济作物，也广受青枯病的危害。目前，在中国的主栽烟草中，主要是对青枯病易感或中度抗性的品种，这对于保障烟草的经济效益极其不利。

2、青枯菌分布范围大，变种多，目前仍没有在植物中定位到主效基因能防治所有青枯菌变种。因此，研究者试图通过植物自身的物理和化学防御去解析植物的抗性机制。研究表明，抗青枯病番茄和马铃薯中的受感染部位均观察到了侵填体的形成，而易感青枯病番茄侵填体的形成延迟且不太集中。许多未被青枯菌定殖的导管也被侵填体堵塞，但病原体繁殖却未受到限制。未接种青枯菌时，易感青枯菌的番茄品种中没观察到侵填体的形成，而在抗性番茄中却存在。这种预先形成的物理防御在面对青枯菌侵染时更为及时有效。对于化学防御，主要包括植物中抗青枯菌的次生代谢物。这些抗性代谢物会破坏青枯菌的结构并抑制其生长和繁殖。比如香豆素可以抑制青枯菌的酰基同型丝氨酸内酯合成、拮抗群体感应调节蛋白和阻断受体蛋白。瑞香素可以通过抑制xpsr、epse、epsb和lexm的基因表达，在体外抑制青枯菌胞外多糖的产生和生物膜的形成。6-甲基香豆素、7-甲氧基香豆素和羟基香豆素分别能抑制青枯菌的ftsz、毒力相关基因epse、hrpg和popa和青枯菌鞭毛基因flia和flhc的表达。此外，香豆素类物质秦皮乙素和伞形酮等也可以破坏青枯菌的生物膜。除了香豆素类物质，其他一些植物次生代谢物，比如咖啡酸通过抑制青枯菌lecm和epse的表达从而抑制青枯菌的生物膜形成。没食子酸甲酯可以抑制青枯菌的蛋白质合成和琥珀酸脱氢酶的活性，并且还可以抑制青枯菌的呼吸作用，起到杀菌作用。

3、植物的次生代谢产物，比如类黄酮，在对抗生物胁迫中也发挥了重要作用。类黄酮是一类广泛存在于植物中的多酚类化合物，这些化合物在植物生长发育和逆境适应中起着重要作用。研究表明，类黄酮类物质不仅可以提高植物的抗氧化能力，减少氧自由基对细胞的损伤，还可以诱导植物产生防御酶和相关蛋白质，如过氧化物酶、苯丙氨酸解氨酶等，促进植物的防御反应。已有研究表明，柚皮素可以抑制烟草疫霉、稻瘟病菌、丁香假单胞菌和铜绿假单胞菌等的生长。此外，柚皮素还被证明可以刺激拟南芥中的草螺菌在侧根细胞间隙中定殖。鉴于柚皮素对于生物胁迫的重要作用，探究柚皮素对青枯病的抗性作用对于防治烟草青枯病具有重要意义。

技术实现思路

1、本发明提供了一种柚皮素在防控烟草土传青枯病中的应用，发现柚皮素可对不同的青枯菌具有良好的抑制作用，并能显著增强易感烟草cb-1对青枯病的抗性，通过这种绿色有效方式可对保障烟草的经济效益具有重要作用。

2、为了达到上述目的，本发明提供了一种柚皮素在防控烟草土传青枯病中的应用。

3、作为优选，采用根部浇灌或叶面喷施的方法施入柚皮素。

4、作为优选，每株烟草采用根部浇灌或叶面喷施的方法施入浓度为300mg/l的柚皮素溶液。

5、作为优选，所述土传青枯病由青枯菌引起，所述青枯菌选自gmi1000、jt523、pss358、uw151中至少一种。可以理解的是，上述青枯菌均为现有已报道菌株，菌株gmi1000其ncbi登录号为af295251，菌株jt523其ncbi登录号为af295252、菌株pss358其ncbi登录号为eu407298、菌株uw151其ncbi登录号为af295254(谭茜等，chinese tobaccoscience2022,43(2):52-57)。

6、作为优选，对青枯菌gmi1000的最小抑菌浓度为200mg/l，最小致死浓度为300mg/l；对青枯菌jt523的最小抑菌浓度为300mg/l，最小致死浓度为300mg/l；对青枯菌pss358、uw151的最小抑菌浓度为300mg/l，最小致死浓度为400mg/l。

7、作为优选，当柚皮素溶液的浇灌浓度为300mg/l时，易感烟草翠碧一号cb-1的平均防控效率为73.75％。

8、本发明还提供了一种根据上述技术方案所述的柚皮素在制备防治烟草土传青枯病的生防菌剂中的应用。

9、本发明还提供了一种根据上述技术方案所述的柚皮素在制备促进植物生长制剂中的应用。

10、作为优选，所述促进植物生长制剂为微生物菌剂或微生物肥料。

11、与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：

12、本发明发现柚皮素对不同的青枯菌具有良好的抑制作用，尤其是对于烟草土传青枯菌，最小抑菌浓度可达200mg/l，最小致死浓度可达300mg/l，并且通过盆栽效果试验证明，其能显著增强易感烟草cb-1对青枯病的抗性，作为绿色有效方式对保障烟草的经济效益具有重要作用。

技术特征：

1.柚皮素在防控烟草土传青枯病中的应用。

2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，采用根部浇灌或叶面喷施的方法施入柚皮素。

3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，每株烟草采用根部浇灌或叶面喷施的方法施入浓度为300mg/l的柚皮素溶液。

4.根据权利要求1-3任一项所述的应用，其特征在于，所述土传青枯病由青枯菌引起，所述青枯菌选自gmi1000、jt523、pss358、uw151至少一种。

5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，对青枯菌gmi1000的最小抑菌浓度为200mg/l，最小致死浓度为300mg/l；对青枯菌jt523的最小抑菌浓度为300mg/l，最小致死浓度为300mg/l；对青枯菌pss358、uw151的最小抑菌浓度为300mg/l，最小致死浓度为400mg/l。

6.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，当柚皮素溶液的浇灌浓度为300mg/l时，易感烟草翠碧一号cb-1的平均防控效率为73.75％。

7.一种根据权利要求1所述的柚皮素在制备防治烟草土传青枯病的生防菌剂中的应用。

8.一种根据权利要求1所述的柚皮素在制备促进植物生长制剂中的应用。

9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，所述促进植物生长制剂为微生物菌剂或微生物肥料。

技术总结
本发明提供了一种柚皮素在防控烟草土传青枯病中的应用，属于微生物技术领域。本发明发现柚皮素对不同的青枯菌具有良好的抑制作用，尤其是对于烟草土传青枯菌，最小抑菌浓度可达200mg/L，最小致死浓度可达300mg/L，并且通过盆栽效果试验证明，其能显著增强易感烟草翠碧一号(CB‑1)对青枯病的抗性，作为绿色有效方式对保障烟草的经济效益具有重要作用。

技术研发人员：孙玉合,石好琪,王卫锋,丁安明
受保护的技术使用者：中国农业科学院烟草研究所（中国烟草总公司青州烟草研究所）
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15