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一种植物免疫蛋白诱抗剂的研究与利用

文献类型： 获奖成果

作者：

作者机构：

获奖名称： 科学技术奖

获奖等级： 二等奖

关键词： 蛋;利用;诱抗剂;种植;免疫;植物;研究与利用;研究;植物免疫;蛋白

第一完成单位： 中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所

获奖时间： 2012

摘要： 　　本成果自主研制的植物免疫诱抗蛋白是通过诱导植物抗病性来控制病害的新型生物农药，也是一种植物疫苗，拥有自主知识产权。开展了极细链格孢产激活蛋白发酵培养基和发酵条件的研究，建立了规模化发酵工艺，研发获得的3﹪极细链格孢激活蛋白制剂获得了农业部药检所农药登记证，成为我国自主研制的第一个蛋白质农药。在辽宁、湖南、浙江进行了烟草、有机柑橘、草莓、桃、葡萄、白菜、水稻等作物进行田间试验示范推广10万亩，对多种植物病害综合防效可达60～70﹪，增产10﹪以上，同时能显著提高农产品品质和商品价格，具有较好的经济效益和生态效益。项目研究人员利用反向遗传学方法从极细链格孢菌（Alterneria tenuissima）中克隆出新功能激活蛋白基因peaT1；构建了激活蛋白基因peaT1的大肠杆菌和毕赤酵母表达系统；获得了高效表达的基因工程菌株E. coli PeaT1和P. pastoris PeaT1。探讨了PeaT1激活蛋白诱导多种植物抗病、促生长的作用机制。研究揭示免疫诱抗蛋白PeaT1是通过启动植物SA信号传导途径，促进抗病相关物质积累，激发植物提高对病原菌的抗性；免疫诱抗蛋白通过降低烟草叶片中病毒RNA和外壳蛋白的含量、干扰TMV外壳蛋白的体外聚合阻碍病毒粒子的形成。研究获得了激活蛋白PeaT1蛋白单晶体，选用小角散射、X-衍射等技术获得了PeaT1中NAC结构域的空间结构，得到了PeaT1的三级结构模型，为今后蛋白质农药的分子设计奠定了技术基础。本研究成果不仅开拓了植物病害防治的新途径，而且对我国蛋白免疫诱抗剂的发展具有重要的推动作用。相关研究获得3项国家发明专利（ZL01128666.0；ZL03124744.X；ZL200610152700.8），发表主要相关论文40余篇，出版《植物免疫与植物疫苗－研究与实践》和《蛋白质农药》专著两部。

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