雷帕霉素在抑制核盘菌对油菜侵染中的应用

本发明属于雷帕霉素的新用途，具体涉及雷帕霉素在抑制核盘菌对油菜侵染中的应用。

背景技术：

1、油脂为人类提供能量和必需脂肪酸，同时也是油溶性营养物质的载体，是人们日常饮食中不可缺少的成分。油菜主要利用冬闲田种植，不与粮食作物争地，保障油菜产业安全对于保障国家油料安全乃至粮食安全事关重要。

2、菌核病由核盘菌(sclerotinia sclerotiorum)引起，其能够侵染十字花科、豆科、茄科等75科208属400多个物种。菌核病孢子首先侵染花瓣，花瓣掉落到叶片后，菌丝侵染叶片并通过维管组织进一步感染整个植株，造成植株腐烂，并在茎杆和角果中形成黑色菌核，菌核在土中越冬，来年进行新一轮的侵染。

3、文献[1]在我国，菌核病在长江中下游和东南沿海发病较为严重，一般造成油菜减产10％-30％，严重情况下达到80％以上。文献[2-4]菌核病在油菜主产区连年大面积发生，虽然目前许多对菌核病抗性较好的油菜品种已经得到大面积推广，比如中油821、中双11号、中油杂19、中油杂39等，但并没有发现对菌核病免疫的油菜种质资源，也没有任何菌核病抗性相关主效qtl位点被克隆。创制高抗菌核病的油菜品种是农业上十分迫切的需求，但目前解决这一问题比较困难，因此开发对油菜无毒副作用的高效抗菌核病药物是重要的研究方向。

4、雷帕霉素(rapamycin)是真核生物感受外界营养物质和胁迫、调控细胞生长发育的重要元件，属于大环内酯类物质，在临床上作为器官移植中防治免疫排斥的药物使用。文献[5-7]表明雷帕霉素与fkbp12蛋白结合，特异性绑定到target of rapamycin(tor)蛋白的frb结构域上，能够抑制tor蛋白的活性。而文献[8-10]表明了tor蛋白是真核生物中功能非常保守的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶，能够通过整合营养、激素和能量信号来调节细胞增殖和生长，是真核生物生长发育的主调节器。基于此，本发明即在通过雷帕霉素抑制病原菌tor蛋白活性的基础上评估了油菜菌核病防治的新方法。

5、[1]oil crop research institute ca of s.sclerotinia disease of oilseedcrops.china agriculture press,1975.

6、[2]wei l,jian h,lu k,et al.genome-wide association analysis anddifferential expression analysis of resistance to sclerotinia stem rot inbrassica napus.plant biotechnol j.2016；14(6).doi:10.1111/pbi.12501

7、[3]wu j,zhao q,liu s,et al.genome-wide association study identifiesnew loci for resistance to sclerotinia stem rot in brassica napus.front plantsci.2016；7(september).doi:10.3389/fpls.2016.01418

8、[4]wu j,chen p,zhao q,et al.co-location of qtl for sclerotinia stemrot resistance and flowering time in brassica napus.crop journal.2019；7(2):227-237.doi:10.1016/j.cj.2018.12.007

9、[5]heitman j,movva nr,hall mn.targets for cell cycle arrest by theimmunosuppressant rapamycin in yeast.science(1979).1991；253(5022).doi:10.1126/science.1715094

10、[6]chiu mi,katz h,berlin v.rapt1,a mammalian homolog of yeast tor,interacts with the fkbp12/rapamycin complex.proc natl acad sci u s a.1994；91(26).doi:10.1073/pnas.91.26.12574

11、[7]sabatini dm,erdjument-bromage h,lui m,tempst p,snyder sh.raft1:amammalian protein that binds to fkbp12 in a rapamycin-dependent fashion andis homologous to yeast tors.cell.1994；78(1).doi:10.1016/0092-8674(94)90570-3

12、[8]wullschleger s,loewith r,hall mn.tor signaling in growth andmetabolism.cell.2006；124(3):471-484.doi:10.1016/j.cell.2006.01.016

13、[9]ren m,venglat p,qiu s,et al.target of rapamycin signalingregulates metabolism,growth,and life span in arabidopsis.plant cell.2013；24(12).doi:10.1105/tpc.112.107144

14、[10]liu y,xiong y.plant target of rapamycin signaling network:complexes,conservations,and specificities.j integr plant biol.2022；64(2):342-370.doi:10.1111/jipb.13212

技术实现思路

1、鉴于此，为解决上述背景技术中所提出的问题，本发明的目的在于提供雷帕霉素在抑制核盘菌对油菜侵染中的应用。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、雷帕霉素在抑制核盘菌对油菜侵染中的应用。

4、优选的，所述雷帕霉素可用于制备防治油菜菌核病的药剂。

5、优选的，所述药剂喷施于油菜叶片表面。

6、优选的，所述雷帕霉素的浓度为1nmol/l～5μmol/l。具体，1nmol/l的雷帕霉素已能明显抑制核盘菌的生长发育，5μmol/l的雷帕霉素能够完全抑制核盘菌的生长发育(主要抑制了菌丝的生长发育和转录翻译过程)，并随着雷帕霉素浓度的增加，其抑制效果不断增强。进一步，雷帕霉素对油菜无毒副作用。

7、本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：

8、本发明首次将tor蛋白特异性抑制剂雷帕霉素用于油菜菌核病的防治。具体的，低浓度雷帕霉素能有效抑制核盘菌菌丝的生长发育和转录翻译过程，喷施雷帕霉素的油菜叶片对核盘菌的抗性显著增强，为防治油菜菌核病提供了新的选择。并且，油菜在含有雷帕霉素的培养基和营养土中能够正常生长发育，表明雷帕霉素对油菜无毒副作用。