植物免疫诱抗剂种衣剂

植物免疫必须从种子做起
从提高植物免疫能力、减少苗期病害的 发生、提高苗期的生存能力，培养健康的 农作物， 植物免疫诱抗剂为种衣剂提高了 一个新的途径和新策略。 植物免疫-生物种 衣剂具有广泛应用前景， 为减少农作物病 虫害从面期做起， 减少农药残留和粮食安 全具有重要的意义。
植物免疫诱抗剂的真菌资源 v葡萄孢菌（Botrytis） v交链孢菌（Alternaria) v稻瘟菌（Magnapothe) v轮枝菌（Verticillium) v黄曲霉菌（Aspergillus) v纹枯病菌（Rhizoctonia) v木霉菌（Trichoderma) v镰刀菌（Fusarium）
过敏反应, HR
The hypersensitive response (HR) of plants resistant to microbial pathogens involves a complex form of programmed cell death (PCD) that differs from developmental PCD in its consistent association with the induction of local and systemic defence responses.
种子免疫-生物种衣剂的研究与利用
邱德文 中国农业科学院植物保护研究所
主要内容
一. 植物免疫-生物种衣剂的概念
二. 种子免疫-生物种衣剂的利用
三.生态文明建设的发展前景分析
植物免疫诱抗剂是植物保护的新思路和新途径
植物免疫诱抗剂农药的研发正在成为当今国际 新型生物农药的重要发展方向，并将迅速成为具有 巨大发展前景的新型战略产业。 该领域的研究将对国际植物保护重大基础理论 研究做出重要贡献，大大提升我国在植物免疫领域 的地位和实力，对我国农业的可持续发展、生态环 境保护、粮食和食品安全具有十分重要的意义。
近年来有关植物免疫的最新成果
2002年《Nature》中报道了植物本身存在有效的保护机制、可帮助 植物抵抗细菌及霉菌的侵染。美国麻萨诸赛州总医院分子生物部Jen Sheen博士发现了能使植物对致病菌产生抗性的途径。 2006年美国Jonathan在《Nature》上提出了植物免疫系统的概念。 2007年德国Shen在《Science》发表文章指出：自然界中的植物具有 特殊的可以识别细菌、病毒和真菌等微生物入侵的免疫传感器。 2007年，美国康奈尔大学植物研究所的Daniel F研究明确了植物免 疫响应过程中的一个关键信号—水杨酸甲酯。
Protein and gene senquence of Magnapothe 、 Alternaria、Botrytis and Verticillium
Alternaria tenuissima)
Gene:624bp
Botrytis protein sequence
ATGGCCAACCCCCGCATTGAAGAGCTCCCCGACGAGCCCGAGAAGAAGAAC GTCCAGATCGAGGAGGATGAGTCCAGCGACGAGTCTGAGGGCGAGGAGGGC GAGGTCAGCGTACCCGCGGGCTCCTCCGTCGCTGTCCACTCCCGCAACGAG AAGAAGGCTCGCAAGGCCATCGCCAAGCTCGGCCTGAAGCACATCGACGGC ATCACACGCGTCACCCTCCGCCGACCCAAGAACATCCTCTTTGTCATCAAC CAGCCCGACGTCTACAAGTCCCCTTCAAGCAACACCTGGATCATCTTCGGT GAGGCCAAGATCGAGGACCTCAACTCCCAGGCTCAGGCTTCCGCCGCCCAG CAGCTTGCTCAGGCCGAGGCCGCATCCCACGACCACGCCGGCCACGACCAC GGCGACGAGGCCAGCAAGGGCAAGGGCAAGGCTGTCGAGGACAAGAAGGAC GAGGAGGAGGAGGATGACGATGAGGAGATTGACGACTCTGGCCTTGAGGCC AAGGACATCGAGCTCGTCATGCAGCAGGCCAGCGTTTCGCGGAAGAAGGCC GTCAAGGCCCTCAAGGAGAACGATAACGATATAGTCAACTCCATCATGGCG CTGAGCATATAG
百度文库
7、专利名称：提高植物抗性和诱导植物防御反应的稻瘟菌分离蛋白质及其基因、应用； 专利申请号201210035653.4；专利申请日2012.2.16。 发明人：曾洪梅、邱德文、杨秀芬、郭立华、刘峥、袁京京、陈铭佳
“一种促进植物生长和提高植物抗病性蛋白的应用”专利
获得2008年度第三届北京发明创新大赛金奖。
T C
C, BSA; T, culture filtrate
Identification of HR inducing protein Induction of HR in tobacco
激活蛋白生物功能评价
促进植物生长 叶绿素含量提高 提高抗旱性 提高抗病性
蛋白氨基酸序列的鉴定
1.
NILFVINKPDVYKSPSSNTWIIFGEAK 2. DIELVMQQASVSR 3. ALKENDNDIVNSIMALSI 4. RPKNILFVINQPDVYK
植物免疫诱抗剂 -种衣剂专利2007年5月
植物免疫诱抗剂的研究与利用
植物疫苗的研制
植物疫苗是继人疫苗、动物疫苗后的疫苗工程技术的 出现新的领域，是科学家在揭示植物-病虫害-生物农药三 者关系理论基础上科学控制病虫害的新实践，是当前新农 药开发策略的战略制高点。这一生物农药的新技术新产品 的诞生， 必将导致一个巨大行业和具有前景的战略产业 的发展。
已申报专利7项
1、专利名称：大丽轮枝菌分离的蛋白质多核苷酸及其应用 专利申请号：201010593488.5 发明人：邱德文、曾洪梅、杨秀芬、郭立华、袁京京、王炳楠 2、专利名称：提高植物抗性和诱导植物防御反应的蛋白质及其基因、应用 专利申请号：2011101449203.3 申请日：2011-05-31 发明人：邱德文，杨秀芬，曾洪梅，郭立华，袁京京，Kulye Mahesh 3、专利名称：致病杆菌抗菌肽及其在抑制病原真菌和细菌生长中的应用 专利申请号：201110328254.2 发明人：杨秀芬，邱德文，曾洪梅，郭立华，刘峥，袁京京，肖尧 4、专利名称：侧孢短芽孢杆菌抗菌肽及其在抑制病原真菌和细菌生长中的应用 专利申请号201210004727.8；专利申请日2012.01.09 发明人：邱德文、郭立华、曾洪梅、杨秀芬、袁京京、赵璟 5、专利名称：一种利用RNAi培育抗棉铃虫植物的方法； 专利申请号：201110052409.4；专利申请日：2011.03.04； 发明人曾洪梅、邱德文、杨秀芬、郭立华、袁京京、徐大伟、尹富仕、张雨良、熊叶辉 6、专利名称：防治植物病毒病的生物复配制剂及其应用； 专利申请号：201110073801.7；专利申请日：2011.03.25； 发明人：邱德文、曾洪梅、杨秀芬、郭立华、袁京京；
•978 Cell 136, March 6, 2009
植物免疫诱导的化学信号
•诱导子抗病信号
水 杨 A 酸
茉 莉 B 酸 整个植株
乙 C 烯
一 氧 D 化 氮
苯丙氨酸解氨酶、β-1,3-葡聚糖酶、几丁质酶、过氧化 物酶、植保素、病程相关蛋白等的变化，以此来抵抗病 原菌的侵入和发展， 减轻和防止病害的发生。
植物免疫诱导抗性模式
动物一对一免疫系统
植物诱导免疫系统
Plant innate immunity
2009
激发子
植物免疫 开关
PDC1
2-酮戊二酸脱 氢酶, E1亚基
植物免疫的概念
1.人类和动物对疾病具有免疫能力，使人们发现了疫苗， 疫苗在人类的生存与家畜的生产中起到了十分重要的作 用。 2.植物是否象人类和动物一样也具有免疫能力？植物是否 可以像人接种牛痘一样，通过疫苗制剂来获得后天的免 疫能力呢? 3.长期以来，人们一直在探索和研究植物中是否存在一种 与动物免疫系统相类似的可诱导的抗性系统。
1
MSNPRIEELP DNEEPTKQQV TAEDEGSDSS DSEAEGEEVA GIPAGSQVAF SRNEKKARKS 61 IAKLGLTRVP GITRVTLRRP KNILFVINQP EVYKSPTSNT YIVFGEAKIE DLNSQAQASA 121 AAQLAAQESH DHAGHDHSGH DHSHDHGKGK AVDTEEKKEE EEDDTEEVDA TGLEDKDIEL 181 VMTQASVSRN KAVKALKEND NDIVNSIMAL SI
Protein:207aa MANPRIEELPDEPEKKNVQIEEDESSDESEGEEGEVSVPAGSSVAVHSRNE KKARKAIAKLGLKHIDGITRVTLRRPKNILFVINQPDVYKSPSSNTWIIFG EAKIEDLNSQAQASAAQQLAQAEAASHDHAGHDHGDEASKGKGKAVEDKKD EEEEDDDEEIDDSGLEAKDIELVMQQASVSRKKAVKALKENDNDIVNSIMA LSI
近年来有关植物免疫的最新成果（2）
2009年《Nature》中报道了Ca2+/calmodulin regulates salicylicacid-mediated plant immunity。 Nature 457, 1154-1158 (26 February 2009) 2009年《Science》上提出了Innate Immunity in Plants: An Arms Race Between Pattern Recognition Receptors in Plants and Effectors in Microbial Pathogens. Science 8 May 2009: 742744 2010年《Nature》中报道了：differential innate immune signalling via Ca2+ sensor protein kinases. Nature 464, 418422 (18 March 2010)
植物免疫诱抗剂研究进展
植物疫苗的研制
植物疫苗是继人疫苗、动物疫苗后的疫苗工程技术的 出现新的领域，是科学家在揭示植物-病虫害-生物农药三 者关系理论基础上科学控制病虫害的新实践，是当前新农 药开发策略的战略制高点。这一生物农药的新技术新产品 的诞生， 必将导致一个巨大行业和具有前景的战略产业 的发展。

植物免疫诱抗剂的研制

目前几家大的国际农化公司已经相继开发出了诱抗剂 产品, 如Messenger、Oxycom、KeyPlex、Actigard、NCI、 Chitosan等。近几年，以保障植物健康为基础的绿色植保 技术得到了快速发展，特别是免疫诱抗剂研究与应用发展 迅速。 植物免疫诱抗剂（或称之为植物疫苗）是继人疫苗、 动物疫苗后的疫苗工程技术的出现新的领域，是科学家在 揭示植物-病虫害-生物农药三者关系理论基础上科学控制 病虫害的新实践，是当前新农药开发策略的战略制高点。 这一生物农药的新技术新产品的诞生， 必将导致一个巨 大行业和具有前景的战略产业的发展。
已获得授权专利6项
Genes pemG1 peaT1 pebC1 PevD1 Hrip1 MoHrip1 Fungi Magnaporthe spp Alternaria tenuissima Botrytis cinerea Verticillium dahliae Alternaria tenuissima Magnaporthe oryzae GenBank Accession No. EF062504 EF030819 FJ748868 HQ540585 HQ713431 JQ231215 Patens ZL200510011580.5 ZL200610152700.8 -201010593488.5 201110144389.3 201210035653.4