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荭草苷在调控植物化感作用中的应用有效专利 发明

具体技术细节

[0004] 本发明的目的是提供荭草苷(orientin)在调控植物化感作用中的应用。
[0005] 第一方面,本发明要求保护荭草苷在如下任一中的应用:
[0006] (1)调控植物化感作用。
[0007] 所述调控植物化感作用体现为提高所述植物体内荭草苷的含量,则所述植物的化感作用增强。
[0008] (2)调控植物对杂草抗性。
[0009] 所述调控植物对杂草抗性体现为提高所述植物体内荭草苷的含量,则所述植物对杂草抗性增强。
[0010] (3)抑制杂草生长。
[0011] 第二方面,本发明要求保护一种培育化感作用改变的植物品种的方法。
[0012] 本发明要求保护的培育化感作用改变的植物品种的方法,可为方法I或方法II:
[0013] 方法I:一种培育化感作用增强的植物品种的方法,可包括如下步骤:使受体植物中荭草苷的含量提高,得到化感作用增强的植物品种。
[0014] 方法II:一种培育化感作用减弱的植物品种的方法,可包括如下步骤:使受体植物中荭草苷的含量降低,得到化感作用减弱的植物品种。
[0015] 第三方面,本发明要求保护一种培育对杂草抗性改变的植物品种的方法。
[0016] 本发明要求保护的培育对杂草抗性改变的植物品种的方法,可为方法III或方法IV:
[0017] 方法III:一种培育对杂草抗性增强的植物品种的方法,可包括如下步骤:使受体植物中荭草苷的含量提高,得到对杂草抗性增强的植物品种。
[0018] 方法IV:一种培育对杂草抗性减弱的植物品种的方法,包括如下步骤:使受体植物中荭草苷的含量降低,得到对杂草抗性减弱的植物品种。
[0019] 在前文第二方面和第三方面所述方法中,使所述受体植物中荭草苷的含量提高可通过如下实现:
[0020] (A1)降低所述受体植物中能够催化荭草苷转化为其他物质的蛋白质的活性和/或表达量;和/或
[0021] (A2)提高所述受体植物中能够催化其他物质转化为荭草苷的蛋白质的活性和/或表达量。
[0022] 所述方法中,使所述受体植物中荭草苷的含量降低可通过如下实现:
[0023] (B1)提高所述受体植物中能够催化荭草苷转化为其他物质的蛋白质的活性和/或表达量;和/或
[0024] (B2)降低所述受体植物中能够催化其他物质转化为荭草苷的蛋白质的活性和/或表达量。
[0025] 进一步地,所述(A1)可通过如下(a1)实现;所述(A2)可通过如下(a2)实现:
[0026] (a1)对所述受体植物中能够催化荭草苷转化为其他物质的蛋白质的编码基因进行抑制表达;
[0027] (a2)向所述受体植物中导入能够催化其他物质转化为荭草苷的蛋白质的编码基因。
[0028] 所述(B1)可通过如下(b1)实现;所述(B2)可通过如下(b2)实现:
[0029] (b1)向所述受体植物中导入能够催化荭草苷转化为其他物质的蛋白质的编码基因;
[0030] (b2)对所述受体植物中能够催化其他物质转化为荭草苷的蛋白质的编码基因进行抑制表达。
[0031] 其中,所述其他物质可为不能增强所述受体植物的化感作用的物质,或者为对所述受体植物化感作用的增强程度弱于荭草苷的物质。或,所述其他物质可为不能增强所述受体植物对杂草抗性的物质,或者为对所述受体植物对杂草抗性的增强程度弱于荭草苷的物质。
[0032] 在本发明中,所述(A1)、所述(a1)、所述(B1)和所述(b1)中,所述催化荭草苷转化为其他物质具体为催化荭草苷发生糖基化。
[0033] 第四方面,本发明要求保护一种抑制杂草生长的方法。
[0034] 本发明要求保护的抑制杂草生长的方法,可包括如下步骤(C1)或(C2):
[0035] (C1)向所述杂草外施荭草苷;
[0036] (C2)向所述杂草的种子外施利用前文所述的方法III培育得到的对杂草抗性增强的植物品种的叶片水洗物溶液。
[0037] 在步骤(C1)中,所述荭草苷的工作浓度可为500mg/L及以上。
[0038] 在本发明的具体实施方式中,所述荭草苷的工作浓度具体为500mg/L。
[0039] 在步骤(C2)中,所述叶片水洗物可按照包括如下步骤的方法制备得到:将所述对杂草抗性增强的植物品种的叶片按照12g比200mL的比例加入到水中,37℃密封震荡(220rpm)提取4h,室温静置20h,冷冻干燥,得到固态水洗物;每12mL的所述叶片水洗物溶液(工作液)中含有从12g叶片中提取得到的所述固态水洗物。
[0040] 在本发明的具体实施方式中,所述抑制杂草生长为抑制杂草根的生长。
[0041] 在上述各方面中,所述植物具体可为水稻;所述杂草具体可为稗草或生菜。
[0042] 在上述各方面中,所述荭草苷的结构式如图1所示。
[0043] 本发明提供的与化感有关的黄酮苷类物质为荭草苷(orientin)。化合物外施实验表明orientin具有显著抑制稗草和生菜根生长的作用。另外,体外酶活实验表明Os02g0589400能够催化orientin形成一种糖基化的产物。在水稻中改变这个基因的表达量会引起orientin含量的显著改变。可见,荭草苷(orientin)能够调控植物的化感作用,可用于抑制杂草生长。本发明对于开发一种对环境友好型的绿色农药具有重要意义,同时为水稻田中杂草的控制提供了理论指导。

法律保护范围

涉及权利要求数量10:其中独权4项,从权-4项

1.荭草苷在如下任一中的应用:
(1)调控植物化感作用;
(2)调控植物对杂草抗性;
(3)抑制杂草生长。
2.一种培育化感作用改变的植物品种的方法,为方法I或方法II:
方法I:一种培育化感作用增强的植物品种的方法,包括如下步骤:使受体植物中荭草苷的含量提高,得到化感作用增强的植物品种;
方法II:一种培育化感作用减弱的植物品种的方法,包括如下步骤:使受体植物中荭草苷的含量降低,得到化感作用减弱的植物品种。
3.一种培育对杂草抗性改变的植物品种的方法,为方法III或方法IV:
方法III:一种培育对杂草抗性增强的植物品种的方法,包括如下步骤:使受体植物中荭草苷的含量提高,得到对杂草抗性增强的植物品种;
方法IV:一种培育对杂草抗性减弱的植物品种的方法,包括如下步骤:使受体植物中荭草苷的含量降低,得到对杂草抗性减弱的植物品种。
4.根据权利要求2或3所述的方法,其特征在于:所述方法中,使所述受体植物中荭草苷的含量提高通过如下实现:
(A1)降低所述受体植物中能够催化荭草苷转化为其他物质的蛋白质的活性和/或表达量;和/或
(A2)提高所述受体植物中能够催化其他物质转化为荭草苷的蛋白质的活性和/或表达量;
所述方法中,使所述受体植物中荭草苷的含量降低通过如下实现:
(B1)提高所述受体植物中能够催化荭草苷转化为其他物质的蛋白质的活性和/或表达量;和/或
(B2)降低所述受体植物中能够催化其他物质转化为荭草苷的蛋白质的活性和/或表达量。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于:所述(A1)通过如下(a1)实现;所述(A2)通过如下(a2)实现:
(a1)对所述受体植物中能够催化荭草苷转化为其他物质的蛋白质的编码基因进行抑制表达;
(a2)向所述受体植物中导入能够催化其他物质转化为荭草苷的蛋白质的编码基因;
所述(B1)通过如下(b1)实现;所述(B2)通过如下(b2)实现:
(b1)向所述受体植物中导入能够催化荭草苷转化为其他物质的蛋白质的编码基因;
(b2)对所述受体植物中能够催化其他物质转化为荭草苷的蛋白质的编码基因进行抑制表达。
6.根据权利要求4或5所述的方法,其特征在于:所述其他物质为不能增强所述受体植物的化感作用的物质,或者为对所述受体植物化感作用的增强程度弱于荭草苷的物质;或所述其他物质为不能增强所述受体植物对杂草抗性的物质,或者为对所述受体植物对杂草抗性的增强程度弱于荭草苷的物质。
7.根据权利要求4-6中任一所述的方法,其特征在于:所述(A1)、所述(a1)、所述(B1)和所述(b1)中,所述催化荭草苷转化为其他物质为催化荭草苷发生糖基化。
8.一种抑制杂草生长的方法,包括如下步骤(C1)或(C2):
(C1)向所述杂草外施荭草苷;
(C2)向所述杂草的种子外施利用权利要求3-7任一中所述的方法III培育得到的对杂草抗性增强的植物品种的叶片水洗物溶液。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于:步骤(C1)中,所述荭草苷的工作浓度为
500mg/L以上;和/或
步骤(C2)中,所述叶片水洗物是按照包括如下步骤的方法制备得到的:将所述对杂草抗性增强的植物品种的叶片按照12g比200mL的比例加入到水中,37℃密封震荡提取4h,室温静置20h,冷冻干燥,得到固态水洗物;每12mL的所述叶片水洗物溶液中含有从12g叶片中提取得到的所述固态水洗物。
10.根据权利要求1-9中任一所述的应用或方法,其特征在于:所述植物为水稻;所述杂草为稗草或生菜。

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