全球首创的植物信号分子调控剂：冠菌素(COR)

冠菌素(COR)是一种新型的植物生长调节剂，它是茉莉酸(JA)的结构类似物，是全球第一个实现产业化的茉莉酸类分子信号调控剂。冠菌素信号分子参与植物生长发育众多生理过程的调控。在低温种子萌发、作物抗逆抗病增产、促进转色增糖以及脱叶、生物除草等方面有宽广的应用前景。

冠菌素(COR)的发现

1971年Ichihara发现杂草经常发生黄化枯萎。

1976年Ichihara发现，杂草发黄枯萎是由一种微生物导致的，并从这种微生物中提取了一种物质命名为“冠菌素”，其是导致杂草黄化的主要物质。

1976年9月，Ichihara等利用紫外、红外、核磁共振技术，确定了冠菌素的结构式。

冠菌素(COR)在我国的发展

成都新朝阳作物科学股份有限公司与中国农业大学植物生长调节剂教育部工程研究中心充分合作，共同开发冠菌素，在国家“863计划”(国家高技术研究发展计划)和重点研发计划支持下，应用转座子诱导突变、基因重组等方法构建了高产冠菌素的基因工程菌，比国内外报道的冠菌素产量水平提高5～10倍以上;在成都新朝阳作物科学股份有限公司建立了世界上第一条冠菌素发酵生产线;建立了膜过滤规模化浓缩与精制工艺，得到的冠菌素浓缩液，可用于制剂制备;通过再浓缩工艺可进一步制得98%以上的冠菌素纯品。

据悉：2020年12月，成都新朝阳作物科学股份有限公司提交的98%冠菌素原药、0.006%冠菌素水剂通过农业部审批受理。这意味着冠菌素即将获得登记。

左：新朝阳生物技术研究院

右：新朝阳生测中心

冠菌素(COR)的功能方向研究

• 1，抗逆(抗寒、抗旱、抗盐碱、抗高温)、抗病、抗虫，增产

茉莉酸类化合物在植物响应生物与非生物胁迫的反应中扮演着重要角色，在植物的防御过程中起着调控全局的作用。

研究表明，冠菌素信号分子参与植物生长发育众多生理过程的调控，尤其是作为环境信号分子能有效地诱导植物对病原菌、食草动物及非生物胁迫等的防御反应，促进一系列防御基因的表达和防御反应化学物质的合成，并调节植物的“免疫”和“应激”反应。

• 2，提高农产品品质(转色、增糖)

花青素属于一种花色素苷(anthocyanin)，而花色素苷是广泛存在于植物中的水溶性天然色素，是某些植物叶片、果皮以及其他器官主要的呈色物质。冠菌素通过诱导植物基因表现，激活花青素、花色素苷等生物合成通路，提高果皮和果肉中高水平花青素的积聚。

同时，冠菌素通过提高作物光合速率，提高植物内部蛋白质、氨基酸、糖类等物质的积累，进而提高作物品质和产量。可广泛应用于作物转色、增糖、增加风味物质，提升农产品品质。

• 3，脱叶和生物除草

已有研究表明，在较高浓度下，冠菌素可以作为脱叶剂使用，主要适用于棉花、辣椒脱叶，在促进农业机械化收获等方面具有广泛的市场应用前景。更高浓度下，冠菌素还具有广谱型除草功能。

作为生物发酵产品，冠菌素对环境和农产品更安全，广泛适用于有机和绿色农业生产，对保障农业绿色生产及实现我国“双减”目标具有深远意义。

冠菌素(COR)在作物上的应用研究

1，大豆

大豆对光温敏感，尤其在出苗期对低温的敏感性不但制约了大豆在高纬度地区的生产，也影响了南方春毛豆的种植，进而限制了我国大豆种植面积的扩大和产量的提升。大豆产量与我国的食品安全问题紧密相关。目前的研究显示以一定浓度的冠菌素包衣或拌种可以提升大豆低温条件下的出苗率，在大豆苗期喷施冠菌素可以提高大豆产量，这对于我国大豆种植以及国际大豆贸易有着深远的影响，可作为我国食品安全战略储备技术以应对全球贸易的冲击。

文章来源：《分子科学学报》 网址: http://www.fzkxxbzz.cn/zonghexinwen/2021/0408/797.html