本技术涉及作物病害防治,特别是一种利用外源DNA片段提高小麦抗病性的方法。该技术通过提取小麦DNA并进行片段化处理,获得500至3000bp的外源DNA片段,以增强小麦对病害的抵抗力。
背景技术
植物免疫研究和应用已成为植物保护领域的研究热点,植物在生长过程中面临着多种病原的潜在威胁,为了抵御病原和微生物侵染,植物在长期演化过程中进化出有效抵御病原物侵入的防卫机制。主要包括理化屏障和先天免疫系统两道防线。先天免疫系统主要包含病原相关分子模式触发的免疫反应(PAMPs triggered immunity,PTI)和效应因子触发的免疫反应(Effector triggered immunity,ETI)两种免疫反应模式。研究发现PTI和ETI可相互增强,以实现更强的植物防御效果。
外源DNA是通过主动或被动排出机制和细胞裂解途径产生的DNA,是细胞或组织在损伤和降解时产生的,外源DNA侵染植株可能代表了一种损伤相关分子模式(Damage-associated Molecular Pattern,DAMP),它有助于提高植物受到损伤后自我识别的特异性。因此,对外源DNA在植物免疫应答中的作用展开研究,解析外源DNA在调控寄主抗病性过程中的作用机理,开发出一种绿色、安全的植物病害防控措施,对提高作物产量和经济效益等方面具有深远的意义。
在小麦的种植中,由小麦条锈菌( Puccinia striiformis f. sp. Tritici
)侵染引起的条锈病是影响小麦生产安全的重大真菌病害,对小麦具有毁灭性危害。小麦条锈病的防治主要包括培育抗性品种、化学防治和生物防治等方法。其中,培育、推广抗病品种一直是最为经济有效且绿色环保的防控措施,但由于育种年限长,加之条锈菌变异频繁,不断出现新的生理小种,这导致小麦抗条锈病品种丧失抗性而失去利用价值。此外,农药的不合理使用使得化学防治不仅增加了成本,还带来一系列环境污染、食品安全等问题,增加了小麦抗药性。而生物防治又普遍存在防效低、成本高等问题。因此迫切需要寻找经济高效、安全环保的小麦条锈病防控方法。
实现思路