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TWI736885B - 一種利用提升植物免疫力的VirB2胜肽增進植物抵抗病菌感染之方法 - Google Patents

一種利用提升植物免疫力的VirB2胜肽增進植物抵抗病菌感染之方法 Download PDF

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國立中興大學
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Abstract

本發明係關於一種自農桿菌的T線毛單離得之具有提升值物免疫力的VirB2胜肽分子,以及藉由將該胜肽分子施用於植物,以提高植物抵抗值物病原菌感染之能力的方法。進而,本發明之胜肽分子及方法可應用於植物生物科技產業,藉以提高植物抵抗病菌感染之免疫力。

Description

一種利用提升植物免疫力的VirB2胜肽增進植物抵抗病菌感染之 方法
本發明係關於一種提升植物免疫力的VirB2胜肽。更特別地,本發明係關於一種分離自農桿菌的T線毛之VirB2胜肽分子,及利用此胜肽分子以提高植物抵抗病原菌感染的方法。
在自然界中,植物不斷受到各種有害病原菌及害蟲的威脅,像是細菌、真菌、線蟲和昆蟲等;植物為了抵禦這些入侵者,也會發展出許多不同的對策,如植物的免疫反應來抵抗病原菌的感染,來幫助植物能對抗各種逆境的刺激並維持植物體內細胞的功能。
植物可通過病原菌相關分子圖譜的受體來辨識病原菌相關分子圖譜,可誘發的第一道免疫反應。而病原菌為了更順利地入侵到植物體內,會分泌作用蛋白質進入到植物體內以抑制植物產生的免疫反應。值物體內會開始累積產生抗病蛋白質,會幫助植物產生第二層級的免疫反應以降地感染病癥,包括關閉氣孔來阻礙病原菌的入侵,減少養分從細胞質轉移細胞間隙來限制病原菌的繁殖,產生抗病原菌的化合物,像是植物防禦素或是活化病原相關蛋白基因,產生病原相關蛋白質以限制病原菌的擴散,進一步在病原菌侵入的地方產生活性氧,造成附近的植物細胞死亡,使得病原菌因失去營養而死亡,此防禦機制稱之為計畫性的細胞死亡,也稱為過敏性反應。
當植物和病原菌交互作用時,具有兩階段產生活性氧的機制,第一階段會非特定性快速的產生活性氧,到後來的第二階段則會產生高濃度的活性氧,而活性氧的大量產生也是植物是否能成功辨識病原的指標。活性氧為氧分子電子還原過程的副產物,其來源為細胞膜上的NADPH氧化酶,當植物的氧化酶活化後,產生過氧化自由基,再經由氧化物轉位酶轉換為過氧化氫。在植物中過氧化氫可作為一種訊號分子,參與生物與非生物逆境反應。過氧化氫會受到植物賀爾蒙如:離層酸、茉莉酸和水楊酸所調控而影響過氧化氫的產生,而過氧化氫會激活有絲分裂蛋白質激酶所誘發的訊息傳遞路徑,進而誘導與防禦相關的基因表現,以達到植物抗病之目的。
植物的表面會有病原菌相關分子圖譜的受體,包括EFR(EF-Tu Receptor)可識別細菌的延伸因子EF-Tu(elongation factor Tu),或植物的CEBiP/CERK1(CHITIN ELICITOR BINDING PROTEIN/CHITIN ELICITOR RECEPTOR KINASE)受體可辨認來自真菌的幾丁質,及FLS2(FLAGELLIN SENSITIVE 2)可以辨認番茄細菌性斑點病菌的鞭毛蛋白質flagellin的flg22胜肽(N端具保留性的22個胺基酸序列),此時會誘導FLS2受體與其輔助受體BAK1相關激酶相互作用,引起下游有絲分裂蛋白質激酶的訊息傳遞路徑,進一步活化WRKY轉錄因子,並引起植物防禦相關基因的表現,來增加植物的防禦反應。
利用大腸桿菌的EF-Tu的N端序列分析搜尋,得知約有300個不同物種和不同分類群的細菌EF-Tu序列,其中約有140個的EF-Tu序列能誘發阿拉伯芥之防禦反應,包括腐敗病菌、青枯病菌、土壤農桿菌的EF-Tu等。此外,EF-Tu的N端序列存在於許多細菌物種中,而這種高度保守的序列可能做為病原菌相關分子圖譜。EF-Tu的N端乙醯化的18個胺基酸序列能被植物EFR受體辨識,並促使鈣離子及活性氧的產生,有絲分裂蛋白質激酶的訊息傳遞路徑, 啟動防禦反應,故可作為植物防禦反應的誘導物。當EFR正常運作時,可接受細菌的EF-Tu訊號時,進而誘導植物防禦反應,降低農桿菌感染植物之效率。
有絲分裂蛋白質激酶的訊息傳遞路徑在植物抵抗生物逆境或非生物逆境中扮演很重要的角色。此路徑主要透過蛋白激酶所組成:首先由上游MAPKKK將訊號往下游MAPKK(MPKK)和MAPK(MPK)傳遞,其中訊號傳遞主要透過蘇胺酸/酪胺酸和絲胺酸/蘇胺酸磷酸化反應來傳遞訊息。已知鞭毛蛋白質的flg22胜肽訊號分子和細菌的延伸因子的elf18胜肽訊號分子能誘發阿拉伯芥中有絲分裂蛋白質激酶的訊息傳遞路徑,包括MPK3、MPK6、MPK4和MPK11。在flg22所觸發的訊息傳遞路徑是由MKK1/MKK2將磷酸化訊號傳至下游MPK4,誘發SA(Salicylic acid)生合成,及由MKK4/MKK5將磷酸化訊號傳至下游MPK3/MPK6,進而活化WRKY22和WRKY29轉錄因子,促使防禦相關基因FRK1(FLG22-INDUCED RECEPTOR KINASE 1)和病原菌相關基因PR(PATHOGENESIS-RELATED)的表現。其中WRKY22和WRKY29轉錄因子可作為植物免疫反應的指標,參與在病原菌感染所誘導的訊息傳遞路徑中。
當植物受傷時,可於傷口處分泌酚類化合物及醣類或其他小分子,土壤中的農桿菌可接收此酚類化合物並附著於植物細胞表面,進而啟動體內的致病基因的表現,並將轉移DNA從腫瘤誘導質體上截切產生,並藉由第四型分泌系統送入到植物細胞內。第四型分泌系統除了可傳送轉移DNA之外,還可傳送致病蛋白質。第四型分泌系統是由12個致病蛋白質組成,分別為VirB1-11和VirD4蛋白質。其中VirB2、VirB5及VirB7蛋白質為T線毛(T-pilus)的組成蛋白質,可協助農桿菌將轉移DNA及致病蛋白質運送至植物細胞內。當轉移DNA和致病蛋白質進入到植物的細胞核中,轉移DNA會嵌入到植物 的染色體內,使得受感染的植物細胞內大量產生植物生長素及細胞分裂素,可使植物在根莖交界處產生腫瘤,稱為冠癭腫瘤疾病。
近來因全球氣溫急遽變遷及氣候異常,使得植物在田間生長時遇到各式生物性和非生物性逆境,各式病蟲害肆虐、乾旱、高溫、寒害、水災等各式天然災害影響。因此有效地提升植物的免疫機制和抗病能力,為近年來植物研究及發展之重點。於是,本發明嘗試分析得到一段存在農桿菌VirB2蛋白質的胜肽分子,並證實將其處理植物後,可提升植物抗病相關基因的表現,進而使植物能抵抗各類病害。因此,本發明之目的係在於提供一種提高植物免疫能力及抵抗植物病害的方法,其可應用於一般農業與植物生技產業中的作物,以提升作物的抗病力。
因此為達上述目的,本發明之一方面係關於一種提高植物免疫能力的方法,該方法包括將包含SEQ ID NO:1胺基酸序列的VirB2胜肽分子施用於植物上,使得該植物於免疫能力提升。於本發明之一些具體實施例,所述之VirB2胜肽分子係用於誘導植株中防禦路徑中相關的基因表現。於本發明之具體實施例,所述之防禦路徑中相關的基因包括(但不限定於)FRK1、WRKY22、WRKY29MPK6基因。
於本發明之一些具體實施例,所述之VirB2胜肽分子係單離自農桿菌的T線毛。於本發明之另一些具體實施例,所述之VirB2胜肽分子係合成型胜肽。於本發明之一較佳具體實施例,所述之VirB2胜肽分子具有胺基酸序列ICTFILGPFGQSLAVLGI(SEQ ID NO:1)。
本發明之另一方面係關於一種抵抗植物病害的方法,該方法包括將包含SEQ ID NO:1胺基酸序列的VirB2胜肽分子施用於植 物。於本發明之一些具體實施例,所述之方法係誘導植株中防禦路徑中相關的基因表現。於本發明之具體實施例,所述之防禦路徑中相關的基因包括(但不限定於)FRK1、WRKY22、WRKY29MPK6基因。於本發明之另一些具體實施例,所述之方法係降低病原菌對植物的感染率。
於本發明之具體實施例,所述之植物係選自草本植物及木本植物。於本發明之一些具體實施例,所述之植物為草本植物。於本發明之一具體實施例,所述之植物十字花科植物。
圖1為逆轉錄即時聚合酶連鎖反應之定量分析柱狀結果圖,細菌胜肽分子處理後,植株內FRK1、WRKY22、WRKY29、MPK6基因的RNA累積量增加。每組實驗樣品中FRK1、WRKY22、WRKY29、MPK6基因的RNA累積量,皆以同組即時聚合酶連鎖反應中Ubiquitin-10基因的RNA累積量做為標準值。圖中之實驗結果為3組以上的實驗結果之平均值,每組實驗皆含8棵以上之植株。
圖2為一柱狀圖,顯示阿拉伯芥植株利用細菌胜肽分子處理6小時後,再以農桿菌感染植株後,GUS活性表現之分析結果。圖中的黑色柱狀圖代表未受細菌胜肽分子處理的野生株,於農桿菌感染後之GUS活性。圖中的白色柱狀圖代表受細菌胜肽分子處理6小時後的野生株,於農桿菌感染後之GUS活性。
圖3為一柱狀圖,顯示阿拉伯芥植株利用細菌胜肽處理24小時後,再以番茄細菌斑點病菌感染植株後,於感染後0、1、3、5、7天後葉片內細菌數。圖中的黑色柱狀圖代表未受細菌胜肽分子處理的野生株,於番茄細菌斑點病菌感染後之細菌數。圖中的 白色柱狀圖代表受細菌胜肽分子處理24小時後的野生株,於番茄細菌斑點病菌感染後之細菌數。
本發明將以下述實施例配合參考圖示,進一步說明本發明之技術內容,然而所列之實施例僅作說明之用,而無意於限定本發明之所屬範圍。熟習該項技藝者,皆可根據本發明及實施例所述,在不背離本發明精神及範圍下,做修飾及變更,惟仍應涵蓋於本發明之範圍內。
實施例一、拉伯芥小苗以VirB2細菌胜肽分子處理後增加植株內病原相關基因之表現
取適量的阿拉伯芥種子放入1.5毫升離心管中,加入1毫升70%酒精,上下搖晃後,移除酒精,作初步殺菌。再加入1毫升50%漂白水,及0.1%SDS(dodecyl sulfate sodium salt),震盪消毒十分鐘後,去除上清液,並以1毫升無菌二次水清洗種子,重複清洗至少5次。最後加入0.5毫升的無菌二次水,並將種子存放於4℃兩天,進行低溫春化作用。將低溫春化兩天後的種子鋪種於B5固態培養基上,並生長於22-23℃生長箱,以16小時光照,8小時黑暗週期生長。植株於生長10天後即可進行處理。
首先,配置10μM的細菌胜肽分子VirB2(I63I80)(ICTFILGPFGQSLAVLGI,SEQ ID NO:1)溶液。取8棵10天大的阿拉伯芥小苗於每個離心管中,加入500微升的10μM的VirB2(I63I80)溶液,進行真空處理15分鐘後,放置於22℃環境下。於處理每10、30、60、90、120及360分鐘後,移除含VirB2(I63I80)溶液,並將植株冷凍保存於-80℃冰箱中,以便進行RNA萃取實驗。
將經過胜肽分子處理後的阿拉伯芥小苗植株取出置於1.5毫升離心管中,加入液態氮後,迅速地以粉色研磨棒將小苗磨成粉末。於該離心管中加入0.75毫升的Trizol溶液,震盪混合5分鐘後,加入0.2毫升的氯仿(chloroform),再震盪混合5-20分鐘。將該離心管以12,000rpm於4℃下離心15分鐘後,吸取上清液至新的1.5毫升離心管中,加入0.5毫升的異丙醇輕柔上下混合均勻後,於4℃下靜置1小時或置於-20℃下1小時以上,使RNA沉澱。接著,再以12,000rpm於4℃下離心15分鐘後,去除上清液。於離心管中加入1毫升以DEPC無菌水處理後所配置的75%酒精,沖洗沉澱物,再次以12,000rpm於4℃下離心10分鐘,去掉上清液,並於紙巾上倒置約20-30分鐘,直至酒精完全揮發。再加入33微升以DEPC處理後之65℃無菌二次水,並將RNA置於65℃加熱槽中,加熱10-15分鐘,待RNA完全溶解於水中後,利用分光光度計測量RNA濃度。
取3微克回溶的RNA,加至RNase-free的0.2毫升體積之聚合酶鏈式反應(polymerase chain reaction,PCR)試管中,加入約3微升之10倍的反應溶液、約1.5微升之DNase I,最後以DEPC處理後的無菌水定量至30微升。使用PxE Thermal Cycler於37℃作用30分鐘,再加入3微升的50mM EDTA,於65℃中作用15分鐘後,即可進行逆轉錄反應產生互補DNA。
取11微升已經過DNase I處理的RNA置於PCR管中,加入1微升的oligo(dT)18引子,並放進水浴鍋浮板上移至65℃水浴槽中加熱10分鐘。之後,再加入約4微升的5X反應溶液、約2微升之10mM dNTP溶液、約1微升之RNA酶抑制劑(RNase inhibitor)、約1微升的逆轉錄酶RevertAid Reverse Transcriptase,最終以DEPC處理過的無菌去離子水定量,使總體積為20微升。進行逆轉錄反應,其反應條件為:25℃、5分鐘,42℃、1小時,99℃、5分鐘,4℃、 5分鐘,25℃、5分鐘,最後於25℃終止反應。最後將所逆轉錄的互補DNA進行即時聚合酶連鎖反應。
取100毫微克所得之互補DNA至0.2毫升的PCR離心管中,加入下列0.5微升之各引子對與10微升的SYBR Green Fast qPCR System Master Mix,並加入無菌去離子水使最後反應體積為20微升。使用Biometra Thermal Cycler進行即時聚合酶連鎖反應,其反應過程設定條件為:99℃ 1分鐘,再以94℃ 30秒、56℃ 40秒、72℃ 1分鐘作用50個循環後,99℃ 1分鐘,55℃ 3分鐘,最後以95℃作用30秒鐘後,停止反應於4℃。
依照不同的病原相關基因,所使用的引子序列如下所示。針對FRK1基因,進行即時聚合酶連鎖反應時所使用的引子序列為5'-GCCAACGGAGACATTAGAG-3'(SEQ ID NO:2)及5'-CCATAACGACCTGACTCATC-3'(SEQ ID NO:3)。針對WRKY22基因,進行即時聚合酶連鎖反應時所使用的引子序列為5'-TCCTTCGGAGAGATTCGAGA-3'(SEQ ID NO:4)及5'-CTGCTGCTACATGGCACACT-3'(SEQ ID NO:5)。針對WRKY29基因,進行即時聚合酶連鎖反應時所使用的引子序列為5'-TCCGGTACGTTTTCACCTTC-3'(SEQ ID NO:6)及5'-AGAGACCGAGCTTGTGAGGA-3'(SEQ ID NO:7)。針對MPK6基因,進行即時聚合酶連鎖反應時所使用的引子序列為5'-CCGACAGTGCATCCTTTAGCT-3'(SEQ ID NO:8)及5'-TGGGCCAATGCGTCTAAAAC-3'(SEQ ID NO:9)。另使用Ubiqutin-10基因,作為即時聚合酶連鎖反應時的控制組,所使用的引子序列為5'-CTGCGTCTTCGTGGTGGTTTCTA-3'(SEQ ID NO:10)及5'-GTCGAGTCACTTTGCAGGCGTATTA-3'(SEQ ID NO:11)。
由圖1的結果顯示,以VirB2(I63I80)細菌胜肽分子處理植株後,植株的FRK1基因表現量都逐漸增加,至360分鐘時達到最高峰且增加約0分鐘之85倍。植株中WRKY22基因表現量在10分鐘時上升,於90和120分鐘時維持相似的基因表現量且達到最高累積量。植株中WRKY29基因表現量會漸漸增加至120分鐘時達到最高基因累積量,此時約為0分鐘基因表現量之18倍,在120分鐘後表現量呈現降低之現象。另在植株中MPK6基因表現量在10分鐘時增加約1.4倍,10分鐘後至30分鐘基因表現量下降,但30分鐘後基因表現量逐漸上升,至120與360分鐘達至最高峰。顯示VirB2胜肽分子處理植株後,植株中防禦路徑中相關的基因接受到誘導表現。
實施例二、以VirB2細菌胜肽分子處理降低阿拉伯芥小苗被農桿菌的感染效率
取適量的阿拉伯芥種子放入1.5毫升離心管中,加入1毫升70%酒精,上下搖晃後,移除酒精,作初步殺菌。再加入1毫升的50%漂白水,及0.1%SDS(dodecyl sulfate sodium salt),震盪消毒十分鐘後,去除上清液,並以1毫升無菌二次水清洗種子,重複清洗至少5次。最後加入0.5毫升的無菌二次水,並將種子存放於4℃兩天,進行低溫春化作用。
取1毫升的1/2 MS液態培養基至六孔盤中,並取11到12顆已經過低溫春化作用後的種子,鋪於每一個孔中,培養於22~24℃生長箱,以16小時光照,8小時黑暗週期,生長4天,進行農桿菌感染。
於小苗尚未受農桿菌感染前,將上述種於六孔盤中之小苗,以10μM VirB2(I63I80)胜肽分子處理6小時後,將六孔盤中含有10μM胜肽分子之1/2 MS液態培養基移除。接著,並加入1毫升用於感染之農桿菌菌液至六孔盤中,共同培養於22-23℃生長箱3天。
將農桿菌菌株劃菌於含適當抗生素的523固態培養基,倒置於28℃培養箱中,培養2至3天。待單一菌落出現後,挑選數顆菌落,回溶於5毫升含適當抗生素的523液態培養基中,於28℃培養箱震盪培養20-24小時,待OD600值高於1.5。再將菌液稀釋至5毫升含200μM acetosyringone(AS)之培養基中,使其起始濃度為OD600值為0.2。接著吸取適量的菌液,以6,000rpm離心5分鐘,去除上清液後,以無菌二次水清洗菌塊,再以6,000rpm離心5分鐘,重複清洗菌塊二次後,將沉澱之菌塊回溶於5毫升含200μM acetosyringone(AS)之培養基中,並於28℃培養箱震盪培養12-16小時。
經震盪培養12-16小時後,OD600值達到0.4-0.6之間,以6,000rpm離心5分鐘,去除上清液後,以無菌二次水清洗菌塊,再以6,000rpm離心5分鐘,重複清洗菌塊二次後,將沉澱之菌塊回溶於50毫升含50μM AS的感染溶液中,並調整濃度為OD 600值為0.02,以進行植物感染。
將受農桿菌感染後的小苗放入1.5毫升離心管中,加入液態氮後,以研磨棒迅速研磨成粉末狀,再加入0.5毫升萃取液、100μM PMSF(phenylmethylsulfonyl fluoride)震盪混勻10秒鐘後放置冰上,離心12,000rpm,於4℃下10分鐘,將萃取的上清液移入新的1.5毫升離心管中,並取20微升萃取液加入0.5毫升萃取液並含1mM MUG(4-Methylumbelliferyl beta-D-glucuronide),於37℃培養箱避光反應。在每15、30、60分鐘,分別取20微升到黑色96孔盤中,並加入200微升的0.2M sodium carbonate,停止反應,並以Beckmam Coulter-Detection Platform機台(excitation=365nm、emission=455nm、filter at 430nm)檢測螢光值。
將上述萃取的溶液利用BCA蛋白質分析套組進行阿拉伯芥之蛋白質濃度定量。首先將濃度為2,000μg/ml之牛血清蛋白質, 以緩衝液調配成8種不同濃度之標準品,分別為2,000μg/ml、1,500μg/ml、1,000μg/ml、750μg/ml、500μg/ml、250μg/ml、125μg/ml以及25μg/ml,並配置適量之BCA working regent待後續使用。接著,使用透明底的96孔盤,每個樣品處理2重複,不同濃度標準品取25微升,而待檢測的蛋白質溶液之樣品,取3微升與22微升的無菌二次水混合稀釋,分別加入每個well中,最後加入200微升之BCA working regent,並放置於37℃培養箱反應30分鐘後,於冰上冷卻5分鐘,再以Sunrise Absorbance Reader,以波長570nm測定蛋白質濃度。將獲得的蛋白質濃度乘以稀釋倍數8.33倍後,再除以1000來,求得稀釋前的蛋白質原始濃度(μg/μl)。再將所測的螢光值除以所測得的蛋白質濃度,即可獲得植株受農桿菌感染後的GUS活性。
由圖2結果顯示,以VirB2細菌胜肽分子處理植株與未處理的植株相比,其GUS基因活性表現降低,顯示農桿菌感染效率降低。可能因為VirB2胜肽分子會誘發植株本身的防禦機制,進而影響農桿菌感染植株之效率。
實施例三、以VirB2細菌胜肽分子處理降低阿拉伯芥植株被番茄細菌斑點病菌感染的效率
取適量的阿拉伯芥種子放入1.5毫升離心管中,加入1毫升70%酒精,上下搖晃後,移除酒精,作初步殺菌。再加入1毫升50%漂白水,及0.1%SDS(dodecyl sulfate sodium salt),震盪消毒十分鐘後,去除上清液,並以1毫升無菌二次水清洗種子,重複清洗至少5次。最後加入0.5毫升的無菌二次水,並將種子存放於4℃兩天,進行低溫春化作用。將低溫春化兩天後的種子鋪種於B5固態培養基上,並生長於24℃生長箱中,處以16小時光照,8小時黑暗週期。生長14天後,移置土耕中生長2-3週後,即可進行感染試驗。
於植株尚未受番茄細菌斑點病菌感染前,將1μM的VirB2(I63I80)胜肽分子以針筒施打到葉肉細胞中,經處理24小時後,再進行病菌感染試驗。
另將番茄細菌斑點病菌菌株培養於含適當抗生素的KB固態培養基,倒置於28℃培養箱培養2天。待單一菌落生長出現後,挑選2個菌落回溶於5毫升含適當抗生素的KB液態培養基中,於28℃培養箱震盪培養14-16小時。檢測已生長14-16小時的菌液並調整菌液濃度至O.D.600值為0.3,於室溫下以6,000rpm離心5分鐘,倒掉上清液後,以5mM氯化鎂溶液重新懸浮菌塊,並劇烈震動清洗,再於室溫下以6,000rpm離心5分鐘,重複清洗菌落二次後,將沉澱之菌塊回溶於1毫升的5mM氯化鎂溶液中,再稀釋菌液至適當濃度。利用去除針頭的1毫升針筒將菌液打入植物葉片中,從下表皮注入稀釋菌液。
待葉片乾後,以直徑6公厘打孔鉗取下相同大小的葉片,放入1.5毫升離心管中。以研磨棒研磨葉片並加入1毫升的5mM氯化鎂溶液,進行序列稀釋,再分別取20微升的稀釋溶液滴在KB固態培養基,培養於28℃培養箱2天,2天後記錄菌落數來檢測感染後葉片內細菌數量。分別於病菌感染後0、1、3、5、7天後收集感染葉片,並依上述方法決定葉片中病菌數目。
由圖3的結果顯示,以VirB2(I63I80)胜肽分子處理之植株與未處理的植株相比,其番茄細菌斑點病菌菌數明顯較少,顯示番茄細菌斑點病菌感染效率降低。此乃是因VirB2(I63I80)胜肽分子會誘發植株本身的防禦機制,進而影響番茄細菌斑點病菌感染植株之效率。
綜合上述所舉的較佳實施例試驗結果顯示,根據本發明所得之VirB2胜肽分子,的確具有提高植物免疫力及抵抗病原菌感染 之功效。據此,本發明之方法能夠普遍應用於農業及植物生物科技產業,以提高植物自身抵抗病原菌感染的能力,極具有產業利用價值。
<110> 中興大學
<120> 一種利用提升植物免疫力的VirB2胜肽增進植物抵抗病菌感染之方法
<160> 11
<170> PatentIn Version 2.0
<210> 1
<211> 18
<212> PRT
<213> 農桿菌(Agrobacterium tumefaciens)
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<210> 7
<211> 20
<212> DNA
<213> 人工序列
<220>
<223> 合成引子
<400> 7
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<210> 8
<211> 21
<212> DNA
<213> 人工序列
<220>
<223> 合成引子
<400> 8
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<210> 9
<211> 20
<212> DNA
<213> 人工序列
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<223> 合成引子
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<213> 人工序列
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<210> 11
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<213> 人工序列
<220>
<223> 合成引子
<400> 11
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Claims (8)

  1. 一種增進植物抵抗病害的方法,該方法包括將包含SEQ ID NO:1胺基酸序列的VirB2胜肽分子施用於一植物,以降低病原菌對該植物的感染率。
  2. 如請求項1所述之方法,其中該VirB2胜肽分子係用於誘導該植物自身之防禦路徑中相關的基因WRKY22、WRKY29MPK6基因之表現。
  3. 如請求項1所述之方法,其中該VirB2胜肽分子具有胺基酸序列ICTFILGPFGQSLAVLGI(SEQ ID NO:1)。
  4. 如請求項1所述之方法,其中該VirB2胜肽分子係單離自農桿菌的T線毛蛋白質。
  5. 如請求項1所述之方法,其中該VirB2胜肽分子係合成型胜肽。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之方法,其中該植物係選自草本植物及木本植物。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之方法,其中該植物為草本植物。
  8. 如申請專利範圍第6項所述之方法,其中該植物為十字花科植物。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US9109039B2 (en) * 2005-01-26 2015-08-18 Washington State University Plant defense signal peptides

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9109039B2 (en) * 2005-01-26 2015-08-18 Washington State University Plant defense signal peptides

Non-Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Böhm H et al., "A conserved peptide pattern from a widespread microbial virulence factor triggers pattern-induced immunity in Arabidopsis", PLoS Pathog., 10(11):e1004491, 2014/11/06
Duan K et al., "Transcriptomic Analysis of Arabidopsis Seedlings in Response to an Agrobacterium-Mediated Transformation Process", Molecular plant-microbe interactions, 31(4):445-459, 2018/02/28
Wang S et al., "Bacillus cereus Activates Defense Responses to Pseudomonas syringae pv. tomato in Arabidopsis thaliana Similarly to flg22", Molecular plant-microbe interactions, 31(3):311-322, 2018/01/08 Duan K et al., "Transcriptomic Analysis of Arabidopsis Seedlings in Response to an Agrobacterium-Mediated Transformation Process", Molecular plant-microbe interactions, 31(4):445-459, 2018/02/28 Böhm H et al., "A conserved peptide pattern from a widespread microbial virulence factor triggers pattern-induced immunity in Arabidopsis", PLoS Pathog., 10(11):e1004491, 2014/11/06 *
Wang S et al., "Bacillus cereus AR156 Activates Defense Responses to Pseudomonas syringae pv. tomato in Arabidopsis thaliana Similarly to flg22", Molecular plant-microbe interactions, 31(3):311-322, 2018/01/08
黃皓瑄,阿拉伯芥RTNLB1、2、4於農桿菌感染時在植物防禦反應中之功能分析,科技部補助專題研究計畫成果報告,2017年11月14日 *
黃皓瑄,阿拉伯芥RTNLB1、2、4於農桿菌感染時在植物防禦反應中之功能分析,科技部補助專題研究計畫成果報告,2017年11月14日。

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