一种小分子活性肽环在增强植物免疫功能的应用

本发明涉及生物活性肽以及植物保护领域，特别是涉及一种小分子的环二肽，以及该活性肽在激活水稻免疫功能中的应用。

背景技术：

1、在农业种植过程中，农作物经常遭受植物病原体的侵袭，这不仅会严重影响农产品的品质和产出量，还会对农业生产造成重大损失。目前，普遍采用化学药品来控制和预防植物病原体的侵害。尽管从短期内看，化学药品在防治植物疾病方面效果显著，但它们也存在一些不容忽视的问题。首先，植物病原体很容易对这些化学药品产生耐受性，随着时间的推移，这将逐渐减弱化学药品的防治效果。其次，化学药品的广泛使用可能导致农产品中的药物残留问题，这不仅会破坏生态环境，还可能对人类健康构成威胁以及增加生产成本。因此，开发出更为安全、高效的植物病害防治技术显得尤为重要，这不仅有助于提高农产品的安全性，也是满足人们对于环保、健康农产品需求的关键。

2、小分子肽因其独特的生物学特性，在植物保护领域中扮演着越来越重要的角色。它们作为植物免疫系统的一部分，能够直接或间接地参与植物对病原体的防御机制。如诱导系统性抗性，小分子肽能够诱导植物产生系统性抗性，这是一种植物对病原体的长期防御反应。这种抗性可以通过激活植物体内的信号传导途径来实现。小分子肽也能够调节植物生长，一些特定的小分子肽能够促进植物生长，增强植物的抗逆性，从而间接提高植物对病虫害的抵抗力。由于小分子肽的生物活性和特异性，它们还被广泛研究作为新型生物农药的开发，作为植物免疫激活剂，以减少化学农药的使用，保护环境和人类健康。

3、植物拥有一套精妙且高效的防御体系，能够自主抵御众多病原体的侵袭。利用植物免疫激活剂所开展的免疫激活技术，能够触发植物的防御反应，显著降低病害的发生率及其对作物的影响。这种做法有助于减少农业化学品的施用，不仅减轻了对环境的污染，也为农业生产的安全性提供了保障。

4、本发明发现的小分子活性肽环(缬氨酸-脯氨酸)，对其功能进行进一步研究，探究了其诱导植物抗性机制，揭示了其激发植物防御反应的作用。目前，尚未有文献报道将环(缬氨酸-脯氨酸)作为诱导剂，在植物与微生物的相互作用中激发植物的免疫反应。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的上述技术问题，本发明的目的在于提供一种小分子活性肽环在增强植物免疫功能的应用。本发明利用小分子活性肽环(缬氨酸-脯氨酸)，不仅能够高效地触发宿主的免疫反应，包括活性氧的释放、胼胝质的沉积以及免疫相关基因的表达上调，还能使宿主维持在一种"警戒"状态。这种状态有利于提升宿主的抗病力，以一种高效且经济的方式对抗后续的病原体侵袭(例如稻瘟病菌)，从而预防或减轻病害的产生。

2、本发明采用的技术方案如下：

3、一种小分子活性肽环在增强植物免疫功能的应用，所述小分子活性肽环是环(缬氨酸-脯氨酸)。

4、进一步地，小分子活性肽环能够提高植物抗病能力，包括诱导植物产生抗性和/或提高植物防御反应。

5、进一步地，所述植物抗性包括诱导免疫相关基因上调和减轻疾病症状，提高植物防御反应包括活性氧的产生和胼胝质的沉积。

6、进一步地，所述免疫基因包括npr1、aos2、pr1中的至少一种。

7、进一步地，所述植物为水稻，免疫的病原菌为稻瘟菌。

8、进一步地，使用小分子活性肽环作为植物免疫激活剂，通过喷洒或注射的方式应用于植物，以提高其对病害的抵抗力。小分子活性肽环的浓度范围为1μg/ml至100μg/ml。

9、与现有技术相比，本发明提供的小分子活性肽具有以下优点：

10、环(缬氨酸-脯氨酸)能够增强水稻自身的免疫功能，提高对病害的抵抗力。

11、环(缬氨酸-脯氨酸)可引起水稻活性氧积累和胼胝质沉积。

12、环(缬氨酸-脯氨酸)可以使植物免疫相关通路(水杨酸和茉莉酸通路)标志基因上调表达。

13、环(缬氨酸-脯氨酸)作为一种生物制剂，对环境友好，无化学残留，本发明为研究与开发新的生物农药提供了候选药物。

技术特征：

1.一种小分子活性肽环在增强植物免疫功能的应用，其特征在于所述小分子活性肽环是环(缬氨酸-脯氨酸)。

2.如权利要求1所述的应用，其特征在于小分子活性肽环能够提高植物抗病能力，包括诱导植物产生抗性和/或提高植物防御反应。

3.如权利要求2所述的应用，其特征在于所述植物抗性包括诱导免疫相关基因上调和减轻疾病症状，提高植物防御反应包括活性氧的产生和胼胝质的沉积。

4.如权利要求3所述的应用，其特征在于所述免疫基因包括npr1、aos2、pr1中的至少一种。

5.如权利要求1所述的应用，其特征在于所述植物为水稻，免疫的病原菌为稻温菌。

6.如权利要求1所述的应用，其特征在于使用小分子活性肽环作为植物免疫激活剂，通过喷洒或注射的方式应用于植物，以提高其对病害的抵抗力。

7.如权利要求6所述的应用，其特征在于小分子活性肽环的浓度范围为1 μg/ml至100μg/ml。

技术总结本发明公开了一种小分子活性肽环在增强植物免疫功能的应用，所述小分子活性肽环是环(缬氨酸‑脯氨酸)，该活性肽能够高效触发水稻的免疫反应，包括活性氧的释放、胼胝质的沉积以及免疫相关基因的表达上调，从而提高水稻对病害的抵抗力。与传统化学农药相比，环(缬氨酸‑脯氨酸)作为一种生物制剂，具有环境友好、无化学残留的特点，为农业可持续发展提供了新的解决方案。技术研发人员：倪银华,宋林,孙梦妍,陆涛,傅正伟受保护的技术使用者：浙江工业大学技术研发日：技术公布日：2025/1/6