本發(fā)明屬于生物工程，特別涉及一種花生β防御素及其應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、自然界中有多種真菌病原體對(duì)多種作物的生長(zhǎng)和產(chǎn)量造成影響，如小麥葉枯病菌(alternaria?triticina)和番茄枯萎病菌(fusarium?oxysporum?f.sp.lycopersici)。其他重要的病原體還包括水稻紋枯病菌(rhizoctonia?solani)和馬鈴薯枯萎病菌(sclerotium?rolfsii)。這些病原體若不加以管理，可能導(dǎo)致嚴(yán)重的作物損失，突顯了理解和緩解這些病原體的重要性。

2、多種廣泛種植的作物，如小麥、水稻和馬鈴薯等，均受到這些真菌病原體的威脅。例如，猝倒病菌(pythiumaphani?dermatum)和向日葵頭腐病菌(sclerotiniasclerotiorum)分別引起番茄和向日葵的猝倒病和頭腐病。早疫病菌(alternaria?solani)和番茄早疫病菌(alternaria?alternate?f.sp.lycopersici)均導(dǎo)致番茄和馬鈴薯的早疫病。菠蘿病菌(ceratocystis?paradoxa)導(dǎo)致甘蔗的菠蘿病，而晚疫病菌(phytophthorainfestans)因引起馬鈴薯晚疫病而臭名昭著。病原體和受影響作物的多樣性突顯了研究和開(kāi)發(fā)有效疾病管理策略的關(guān)鍵需求。

3、這些真菌病原體不僅會(huì)減少作物產(chǎn)量，還會(huì)降低作物質(zhì)量，甚至可能導(dǎo)致整片作物的毀滅。例如，小麥葉枯病菌(alternaria?triticina)在葉片上形成病斑，嚴(yán)重影響光合作用，最終導(dǎo)致減產(chǎn)。番茄枯萎病菌(fusarium?oxysporum?f.sp.lycopersici)通過(guò)根部侵染植物，引起植株枯萎和死亡。紋枯病菌(rhizoctonia?solani)在水稻整個(gè)生長(zhǎng)期內(nèi)均能引起病害，特別是在濕熱環(huán)境中，易造成大面積減產(chǎn)。馬鈴薯枯萎病菌(sclerotiumrolfsii)形成大量菌核，病害傳播迅速且難以控制。

4、針對(duì)這些真菌病害，農(nóng)業(yè)科學(xué)家和農(nóng)民需采用綜合病害管理策略，包括使用抗病品種、優(yōu)化種植方式和合理使用化學(xué)藥劑等。猝倒病菌(pythiumaphani?dermatum)和向日葵頭腐病菌(sclerotinia?sclerotiorum)的防治措施包括土壤消毒和作物輪作。早疫病菌(alternaria?solani)和番茄早疫病菌(alternaria?alternate?f.sp.lycopersici)的管理則需在發(fā)病早期及時(shí)噴灑殺菌劑。菠蘿病菌(ceratocystis?paradoxa)和晚疫病菌(phytophthora?infestans)需加強(qiáng)病害監(jiān)測(cè)和防治，及時(shí)采取措施控制病情蔓延。持續(xù)的研究和創(chuàng)新對(duì)于開(kāi)發(fā)新的抗病品種和環(huán)保型防治措施至關(guān)重要，以保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展。

5、為了減少化學(xué)藥物污染和抗生素耐藥性，綠色管理方法在農(nóng)業(yè)病害防治中變得越來(lái)越重要。當(dāng)前，廣泛使用的化學(xué)殺菌劑不僅對(duì)環(huán)境造成污染，還可能導(dǎo)致農(nóng)藥殘留問(wèn)題，影響食品安全。同時(shí)，長(zhǎng)期使用抗生素和化學(xué)藥劑會(huì)引發(fā)病原體耐藥性問(wèn)題，使病害防治更加困難。為解決這些問(wèn)題，科學(xué)家和農(nóng)民正在探索更加環(huán)保且高效的替代方案，其中花生抗菌肽成為關(guān)注焦點(diǎn)。

6、花生(arachis?hypogaea)是豆科植物，廣泛分布于廣西、海南等地，是南方沿海的重要經(jīng)濟(jì)作物?；ㄉ粌H是重要的食品和油料作物，還含有豐富的蛋白質(zhì)、脂肪、維生素和礦物質(zhì)，具有很高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值?？咕?amps)是先天免疫系統(tǒng)的重要組成部分，具有廣譜抗菌活性，常見(jiàn)的二級(jí)結(jié)構(gòu)包括α螺旋、β折疊和β發(fā)夾等。近年來(lái)，隨著水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的快速發(fā)展，水環(huán)境污染和病害生物的爆發(fā)成為主要瓶頸。傳統(tǒng)抗生素和化學(xué)藥物防治方法導(dǎo)致藥物殘留和耐藥性問(wèn)題嚴(yán)重。花生抗菌肽作為一種生物安全的新型抗生素，具有熱穩(wěn)定性和水溶性好，不易產(chǎn)生耐藥性，不僅可替代傳統(tǒng)抗生素抑殺病害生物，還能增強(qiáng)養(yǎng)殖動(dòng)物的免疫力，提高生產(chǎn)效益，在水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)中具有巨大應(yīng)用前景。

7、花生抗菌肽是一種天然存在的抗菌物質(zhì)，具有廣譜抗菌活性，對(duì)多種真菌病原體有效。與傳統(tǒng)化學(xué)藥劑不同，花生抗菌肽對(duì)環(huán)境友好，對(duì)人類(lèi)無(wú)害，無(wú)抗藥性問(wèn)題，成為化學(xué)藥劑的理想替代品，能有效防治病害，同時(shí)減少環(huán)境負(fù)面影響。

8、使用花生抗菌肽進(jìn)行病害防治，可有效減少化學(xué)農(nóng)藥使用量，降低環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)。傳統(tǒng)化學(xué)藥劑施用過(guò)程中容易對(duì)土壤、水源和空氣造成污染，影響生態(tài)系統(tǒng)健康?；ㄉ咕淖鳛樘烊晃镔|(zhì)，施用后能被環(huán)境快速降解，不會(huì)殘留在土壤和水源中，從而減少對(duì)環(huán)境的危害。此外，花生抗菌肽對(duì)人類(lèi)健康無(wú)害，不會(huì)引起過(guò)敏或其他不良反應(yīng)，這對(duì)保障農(nóng)產(chǎn)品安全和消費(fèi)者健康至關(guān)重要。另一個(gè)重要優(yōu)勢(shì)是花生抗菌肽無(wú)抗藥性問(wèn)題。長(zhǎng)期使用化學(xué)藥劑和抗生素會(huì)導(dǎo)致病原體產(chǎn)生耐藥性，使這些藥劑效果減弱甚至無(wú)效。而花生抗菌肽通過(guò)獨(dú)特機(jī)制抑制病原體生長(zhǎng)，病原體難以對(duì)其產(chǎn)生耐藥性。因此，花生抗菌肽在長(zhǎng)期使用中能保持高效防治效果，這對(duì)持續(xù)控制農(nóng)業(yè)病害具有重要意義。

9、為推廣花生抗菌肽的應(yīng)用，科學(xué)家們不斷研究和優(yōu)化其生產(chǎn)和施用技術(shù)。通過(guò)基因工程和生物技術(shù)手段，可大規(guī)模生產(chǎn)高純度花生抗菌肽，并開(kāi)發(fā)適用于不同作物和病害的配方。科學(xué)家們還在探索花生抗菌肽與其他生物防治措施的協(xié)同作用，以提高其防治效果。例如，將花生抗菌肽與有益微生物結(jié)合使用，可形成更全面的病害防治體系，增強(qiáng)作物抗病能力。推廣和應(yīng)用花生抗菌肽等綠色管理措施，有助于減少化學(xué)藥劑使用，降低環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)，提升農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量至關(guān)重要。

10、在本發(fā)明中，我們首次從花生轉(zhuǎn)錄組文庫(kù)中獲取了一種新穎的抗菌肽家族成員，命名為花生β防御素。并采用固相化學(xué)合成的方法制備了β防御素，該抗菌肽具有廣譜抗菌活性的多肽片段。該多肽片段對(duì)多種農(nóng)業(yè)致病菌致病菌小麥葉枯病菌(alternariatriticina)，番茄枯萎病菌(fusarium?oxysporum?f.sp.lycopersici)，紋枯病菌(rhizoctonia?solani)，馬鈴薯枯萎病菌(sclerotium?rolfsii)，猝倒病菌(pythiumaphani?dermatum)，向日葵頭腐病菌(sclerotinia?sclerotiorum)，早疫病菌(alternaria?solani)，番茄早疫病菌(alternaria?alternate?f.sp.lycopersici)，菠蘿病菌(ceratocystis?paradoxa)和晚疫病菌(phytophthora?infestans)，具有較強(qiáng)的抑殺活性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

2、本發(fā)明提供一種花生β防御素，所述抗菌肽的核苷酸序列如seq?id?no.1所示；具體為：aagtgcaaccaggtggcagatacattcagggtaccatctaggcctgct?tgctcccattgcaagaacgagcactttgccagtggaacctgcatggg?aatggggtgttggtgtgctcaacacaacaaatgt。

3、氨基酸序列如seq?id?no.2所示；具體為：kcnqvadtfrvpsrpacshcknehfasgtcmgmgcwcaqhnkc

4、本發(fā)明的另一目的是提供一種花生β螺旋防御素，為選自β螺旋防御素具有抗菌活性的多肽片段，這段肽序列的三維結(jié)構(gòu)展示了復(fù)雜蛋白質(zhì)的幾個(gè)關(guān)鍵結(jié)構(gòu)(圖1)。首先，該結(jié)構(gòu)包含多個(gè)α螺旋，這些螺旋通過(guò)氫鍵穩(wěn)定，形成了螺旋狀的卷曲結(jié)構(gòu)，具有較高的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和功能性。其次，結(jié)構(gòu)中還存在β折疊片，這些片段以箭頭狀表示，通常由平行或反平行的β鏈通過(guò)氫鍵連接而成，形成片狀結(jié)構(gòu)。此外，圖中也展示了連接α螺旋和β折疊片的環(huán)和轉(zhuǎn)角區(qū)域，這些區(qū)域提供了結(jié)構(gòu)的靈活性，使得整個(gè)蛋白質(zhì)能夠在功能執(zhí)行時(shí)進(jìn)行必要的構(gòu)象變化。整體來(lái)看，花生β螺旋防御素的結(jié)構(gòu)結(jié)合了α螺旋的穩(wěn)定性和β折疊片的剛性，這種結(jié)構(gòu)特點(diǎn)使其在與病原體相互作用時(shí)能夠保持有效的構(gòu)象，從而發(fā)揮其抗菌功能。螺旋和片狀結(jié)構(gòu)的組合不僅增強(qiáng)了防御素的機(jī)械穩(wěn)定性，還提高了其在與微生物細(xì)胞膜結(jié)合時(shí)的適應(yīng)性，使其能夠有效破壞病原體的細(xì)胞膜，起到防御作用。

5、一種含有上述抗菌肽的多肽或蛋白質(zhì)也在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

6、本發(fā)明具利用固相化學(xué)合成方法制備的β防御素展示了廣譜抗菌活性，其多肽片段對(duì)多種常見(jiàn)致病菌和農(nóng)作物霉菌表現(xiàn)出強(qiáng)大的抑殺能力。

7、本發(fā)明具有如下有益效果：

8、本發(fā)明首次提供了一種來(lái)源于花生中具有廣譜抗菌活性的β防御素家族成員，該抗菌肽活性片段能夠通過(guò)固相化學(xué)合成進(jìn)行大量制備，并且該抗菌肽活性片段對(duì)水產(chǎn)行業(yè)中常見(jiàn)的致病弧菌和食源性致病弧菌均具有較強(qiáng)的抑制和殺滅作用，可以用作水產(chǎn)養(yǎng)殖中生態(tài)安全的抗菌添加劑，具有廣泛的應(yīng)用前景。