[發(fā)明專利]Vip3Ab和CRY1Fa用于管理抗性昆蟲的組合用途有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201080064012.0 | 申請(qǐng)日： | 2010-12-16 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN102821597A | 公開（公告）日： | 2012-12-12 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | T.米德;K.納瓦;N.P.斯托爾;J.J.希茨;A.T.伍斯利;S.L.伯頓 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 陶氏益農(nóng)公司 |
| 主分類號(hào)： | A01H5/00 | 分類號(hào)： | A01H5/00;A01H1/00;A01P7/00 |
| 代理公司： | 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105 | 代理人： | 張文輝 |
| 地址： | 美國(guó)印*** | 國(guó)省代碼： | 美國(guó);US |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | vip3ab cry1fa 用于 管理 抗性 昆蟲 組合 用途 | ||
發(fā)明背景
人類種植玉米以供食物和能量應(yīng)用。人類還種植許多其它作物，包括大豆和棉花。昆蟲食用并損害植物，并且由此削弱這些人類努力。每年花費(fèi)數(shù)十億美元來控制昆蟲害蟲，并且它們?cè)斐傻膿p害損失額外的數(shù)十億。合成的有機(jī)化學(xué)殺蟲劑已經(jīng)是用于控制昆蟲害蟲的主要工具，但是生物學(xué)殺蟲劑，諸如自蘇云金芽孢桿菌(Bacillus?thuringiensis,Bt)衍生的殺蟲蛋白(insecticidal?protein)已經(jīng)在一些領(lǐng)域中發(fā)揮重要作用。經(jīng)由用Bt殺蟲蛋白基因轉(zhuǎn)化生成昆蟲抗性植物的能力已經(jīng)使現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)生革命，而且提高殺蟲蛋白及其基因的重要性和價(jià)值。
已經(jīng)使用幾種Bt蛋白來創(chuàng)建至今已經(jīng)成功登記并商業(yè)化的昆蟲抗性轉(zhuǎn)基因植物。這些包括玉米中的Cry1Ab、Cry1Ac、Cry1F和Cry3Bb、棉花中的Cry1Ac和Cry2Ab、和馬鈴薯中的Cry3A。
除了在2種蛋白質(zhì)的組合殺蟲譜是期望的(例如，玉米中的Cry1Ab和Cry3Bb組合以分別提供對(duì)鱗翅目害蟲(pest)和根蟲的抗性)或蛋白質(zhì)的獨(dú)立作用使它們可用作用于延遲易感昆蟲群中抗性形成的工具(例如，棉花中的Cry1Ac和Cry2Ab組合以提供煙草蚜蟲的抗性管理)的情況中外，表達(dá)這些蛋白質(zhì)的商業(yè)產(chǎn)品表達(dá)單一蛋白質(zhì)。還可見US?2009?0313717，其涉及Cry2蛋白及Vip3Aa、Cry1F、或Cry1A以控制玉米夜蛾(Helicoverpa?zea)或棉鈴實(shí)夜蛾(armigerain)。WO?2009?132850涉及Cry1F或Cry1A和Vip3Aa以控制草地夜蛾(Spodoptera?frugiperda)。US?2008?0311096部分涉及Cry1Ab以控制Cry1F抗性ECB。
也就是說，已經(jīng)導(dǎo)致此技術(shù)的快速且普遍采用的昆蟲抗性轉(zhuǎn)基因植物的一些質(zhì)量(quality)還引起如下的憂慮，即害蟲群體會(huì)形成對(duì)由這些植物生成的殺蟲蛋白的抗性。已經(jīng)提示了保留基于Bt的昆蟲抗性性狀的效用的幾種策略，其包括與避難所(refuge)組合以及與不同毒素交替、或在不同毒素共部署中部署(deploy)高劑量的蛋白質(zhì)(McGaughey等(1998),“B.t.Resistance?Management,”Nature?Biotechnol.16:144-146)。
為了在IRM疊加中使用而選定的蛋白質(zhì)需要獨(dú)立地施加其殺蟲效果，使得對(duì)一種蛋白質(zhì)形成的抗性未賦予對(duì)第二種蛋白質(zhì)的抗性(即，沒有對(duì)蛋白質(zhì)的交叉抗性)。如果例如在對(duì)“蛋白質(zhì)A”的抗性方面選定的害蟲群對(duì)“蛋白質(zhì)B”敏感，那么會(huì)推斷沒有交叉抗性，并且蛋白質(zhì)A和蛋白質(zhì)B的組合會(huì)有效延遲對(duì)單獨(dú)的蛋白質(zhì)A的抗性。
在沒有抗性昆蟲群的情況中，可以基于假設(shè)與作用機(jī)制和交叉抗性潛力相關(guān)的其它特征做出評(píng)估。已經(jīng)提示了受體介導(dǎo)的結(jié)合在鑒定有可能不展現(xiàn)出交叉抗性的殺蟲蛋白中的效用(van?Mellaert等1999)。缺乏此方法中固有的交叉抗性的關(guān)鍵預(yù)測(cè)物(predictor)是殺蟲蛋白在敏感的昆蟲物種中不競(jìng)爭(zhēng)受體。
在兩種Bt毒素競(jìng)爭(zhēng)相同受體的情況中，則若所述受體在所述昆蟲中突變，使得毒素之一不再結(jié)合所述受體，并且如此針對(duì)昆蟲不再是殺蟲性的，則情況可能是昆蟲也會(huì)對(duì)第二種毒素(其競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合相同受體)有抗性。也就是說，昆蟲被說成與這兩種Bt毒素有交叉抗性。然而，若兩種毒素結(jié)合兩種不同受體，則這可以是如下的指示，即昆蟲不會(huì)對(duì)那兩種毒素同時(shí)有抗性。
Cry1Fa可用于控制許多鱗翅目害蟲物種，包括歐洲玉米螟(European?corn?borer)(ECB；玉米螟(Ostrinia?nubilalis)(Hübner))和秋粘蟲(fall?armyworm)(FAW；草地夜蛾)，并且針對(duì)甘蔗螟(sugarcane?borer)(SCB；小蔗螟(Diatraea?saccharalis))是有活性的。Cry1Fa蛋白(如在含有事件TC1507的玉米植物中生成的)負(fù)責(zé)供FAW控制用的行業(yè)領(lǐng)先的昆蟲抗性性狀。SmartStaxTM、和WideStrikeTM產(chǎn)品中進(jìn)一步部署。
因?yàn)榭捎糜跇?biāo)記受體結(jié)合測(cè)定法中檢測(cè)的蛋白質(zhì)的最常見技術(shù)滅活Cry1Fa蛋白的殺蟲活性，所以使用Cry1Fa蛋白進(jìn)行(競(jìng)爭(zhēng)性或同源性)受體結(jié)合研究的能力是有限的。
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