专利名称：一种复合寡糖植物系统获得性抗病诱导剂及其制备的制作方法
本专利是关于一种能使农作物获得抗病能力的新型植保产品及其制备，该专利的关键是将几种活性寡糖与一种特定的植物信号传导分子结合在一起，形成一类活性更高的植物系统获得性抗病诱导剂。
植物系统获得抗性(systemic acquired resistance，SAR)是由坏死型病原物侵染或某些生化制剂诱导处理后，植株未受侵染或处理部位产生对随后病原物侵染的抗性。这种抗性具有区别于其他抗性形成的3大特点一是系统性，即SAR可表现在植株的非诱导因子处理部位；二是持久性，即SAR产生后维持几周甚至几个月；三是广谱性，即SAR同时对真菌、细菌、病毒所致病害产生抑制作用。能够激发作物产生SAR的化学物质被称作作物激活剂或诱导剂(Elicitor)，其在农药中代表着一种全新的化学，更代表着一种全新的植保技术和概念，改变了传统杀菌剂都遵循的直接杀菌原则，推出之初，即被誉为“改朝换代”具有变革意义的新农药。
植物系统获得抗性的分子生物学基础是植物在与病原体相互作用的长期过程中，通过各种代谢途径形成了各种与抵抗病原体有关的物质，如木质素，植保素，活性氧等，这些物质有些是原来植物体中本身存在的，有些是病原体感染后诱导形成的。那么病原体是如何启动植物的抗性系统的呢？研究表明，病原体中能激活植物自卫系统的有效成分是病原体细胞璧多糖[J.K.Sharp，B.Valent，P.Albersheim，J.Biol.Chem，1984，25911312.]，这一发现也是符合糖类是生物体中信息传递物质这样一个公认的现代科学研究规律的。以后更进一步的研究揭示，多糖中活性最高的部位是构成多糖的有特殊结构的寡糖片段。寡糖片段在植物中可作为早期信息分子，对植物的抗病菌侵染、生长发育、形态建成等有重大影响。在抗病菌侵染过程中，寡糖能激发包括植保素合成在内的多种防御反应。
寡糖能作为植物自我防卫系统的激活剂(Elicitor)是美国Albersheim在84年发现的[J.K.Sharp，B.Valent，P.Albersheim，J.Biol.Chem，1984，25911321.]寡糖激活剂是一类能在DNA转录水平上调节特殊代谢、基因表达的分子。真菌病原体Pmg(Phytophthora megasperma f.sp.glycinea)的细胞壁多糖中的β连接的葡萄七糖是首次被发现的寡糖激活剂，10ng(1×10-8克)应用于1克植物组织即能产生足够的植保素，相当于1克寡糖激活剂可使1000吨作物的组织产生足够量的植保素，迄今为止它是已发现植保素激活剂中效率最高的。后来的研究表明，还原端少一个葡萄糖单元的六糖的甲基和烯丙基苷有类似于七糖的功能(Cote F，Hahn M，Plant Mol.Biol.1994，261379.)。这些发现引起了有机化学家的浓厚兴趣，几个有名的实验室都先后进行了寡糖激活剂的合成研究，但由于所用的试剂昂贵、反应步骤繁多，仅能用于结构、活性关系的验证研究，很难批量制备。中国科学院生态环境研究中心对寡糖激活剂的研究取得了最新的的进展，所发明的寡糖激活剂的合成方法简洁、有效(宁君，孔繁祚，植物自我防卫系统激活剂6糖的简易合成。中国专利申请号99119757.7；宁君，孔繁祚 可用作防治病害农药的、能使植物产生植保素的葡萄寡糖。中国专利申请号00100713.0；宁君，孔繁祚，一种六糖的制备方法，世界专利申请号PC 00253)。在对合成的寡糖诱导植物产生抗病机理进行深入研究的基础上，我们发现几类天然多糖经过一定的化学技术处理后，可得到复合寡糖产物，再与一种特定的植物信号传导分子结合在一起，可形成一种诱导植物抗病活性更高的复合寡糖制剂，该制剂还有显著促进植物生长，改善果实的品质与口感等其它重要功能。
在达到上述目的中，本专利提供了一类能使农作物获得抗病能力的新型植保产品，该产品是将某些活性寡糖与一种特定的植物信号传导分子结合在一起，形成一类活性更高的植物系统获得性抗病诱导剂，来直接作用于正在生长的农作物，从而使农作物获得抵抗病害的能力。
所述的活性寡糖来自天然多糖的降解产物，主要包括葡聚寡糖，氨基葡聚寡糖及乙酰氨基葡聚寡糖等等。
所述的寡糖聚合度为2-30。
所述的植物信号传导分子主要是水杨酸，乙酰水杨酸及高级脂肪酸等。
所述的复合寡糖制剂可以是固体，也可以是一定浓度的水剂，若为液体，寡糖的浓度为0.5-5％，水杨酸的浓度为0.01-1％.
所述的活性寡糖与一种特定的植物信号传导分子如水杨酸是通过化学键合作用结合在一起，形成寡糖复合物。
下面以实例来具体说明本产品，产品的制备及其在农作物上防治病害的效果。
例1.将壳聚糖经化学降解得到聚合度为2-30的氨基葡萄寡糖与水杨酸配制成2％的复合寡糖溶液，其中水杨酸的含量为0.2％。将其用水稀释200倍后直接喷洒到已被灰霉病菌轻度感染的45厘米高的西红柿的叶子上，对照组为只喷清水的被灰霉病菌轻度感染的叶子，三天后通过计量实验组与对照组的病斑面积之比，确定防治病的效果。结果如下所述的复合寡糖抗西红柿灰霉病的结果病情指数(％) 相对防效(％)灰霉病菌感染清水对照组98.6 0复合寡糖溶液 20.1 76.2万霉灵实验组(500ppm) 18.3 81.4由上表可见200倍复合寡糖液直接喷洒染病的西红柿，可以达到很好的防治灰霉病的效果，与化学农药万霉灵相当。
例2.将例1所得复合寡糖溶液，用水稀释200倍后直接喷洒到已被黄萎菌轻度感染的棉花的叶子上，对照组为只喷清水的被黄萎菌轻度感染的叶子，三天后通过计量实验组与对照组的病斑面积之比，确定防治病的效果。结果如下所述的复合寡糖抗棉花黄萎菌病的结果病情指数(％)相对防效(％)黄萎菌感染清水对照组97.90
复合寡糖溶液21.378.1多菌灵实验组(400ppm)19.181.2由上表可见200倍复合寡糖液直接喷洒染病的棉花，可以达到很好的防治黄萎菌病的效果，与化学农药多菌灵相当。
例3.将例1所得的复合寡糖溶液，用水稀释200倍后直接喷洒到已被炭疽病菌轻度感染的辣椒的叶子上，对照组为只喷清水被炭疽病轻度感染的叶子，三天后通过计量实验组与对照组的病斑面积之比，确定防治病的效果。结果如下所述的复合寡糖抗辣椒炭疽病的结果病情指数(％)相对防效(％)炭疽病感染清水对照组90.20复合寡糖液 20.379.6多菌灵实验组(200ppm)20.082.2由上表可见复合寡糖液直接喷洒染炭疽病的辣椒，可以达到很好的防治炭疽病菌的效果，与化学农药多菌灵相当。
权利要求
1.某些活性寡糖与一种特定的植物信号传导分子结合在一起，形成一类活性更高的植物系统获得性抗病诱导剂。
2.按照权利要求1，所述的活性寡糖来自天然多糖的降解产物，主要包括葡聚寡糖，氨基葡聚寡糖及乙酰氨基葡聚寡糖等等。
3.按照权利要求1，所述的寡糖聚合度为2-30。
4.按照权利要求1，所述的植物信号传导分子主要是水杨酸，乙酰水杨酸及高级脂肪酸等。
5.按照权利要求1，所述的复合寡糖制剂可以是固体，也可以是一定浓度的水剂，若为液体，寡糖的浓度为0.5-5％，水杨酸的浓度为0.01-1％.
6.按照权利要求1，活性寡糖与一种特定的植物信号传导分子如水杨酸是通过化学键合作用结合在一起，形成寡糖复合物。
全文摘要
本发明是关于一种能使农作物获得抗病能力的新型植保产品及其制备，该专利的关键是将某些活性寡糖与一种特定的植物信号传导分子结合在一起，形成一类活性更高的植物系统获得性抗病诱导剂。
文档编号A01N31/00GK1483319SQ0213093
公开日2004年3月24日 申请日期2002年9月19日 优先权日2002年9月19日
发明者宁君, 汪峰, 牟玉静, 孔繁祚, 宁 君 申请人:中国科学院生态环境研究中心