[發明專利]一種蚜蟲共生菌基因的dsRNA及其在抑制蚜蟲生長中的應用

有效

• 申請號: 201410328123.8
• 申請日: 2014-07-10
• 公開（公告）號: CN104109671B
• 公開（公告）日: 2017-01-11
• 發明（設計）人: 夏蘭琴;孫永偉;蔡洵
• 申請（專利權）人: 中國農業科學院作物科學研究所
• 主分類號: C12N15/113
• 分類號: C12N15/113;C12N15/11;A01N57/16;A01P7/04
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司11245
• 代理人: 關暢

技術領域

本發明涉及生物技術領域，尤其涉及一種蚜蟲共生菌基因的dsRNA及其在抑制蚜蟲生長中的應用。

背景技術

麥蚜是危害中國小麥生產的主要害蟲之一，據統計，中國每年小麥蚜蟲危害面積可高達0.17億公頃，占小麥總種植面積的62％，造成減產15％-30％，嚴重時可高達50％。近年來，由于全球氣候變暖、耕作制度變化等因素，使蚜蟲的繁殖能力和適應性顯著增強，其危害日趨嚴重。目前，蚜蟲防治以噴灑農藥為主，但大量使用農藥，不僅對人畜有害，而且造成了嚴重的環境污染。培育抗蚜蟲小麥和蔬菜品種是防止蚜蟲危害的最有效途徑，但由于現有種質資源中缺乏有效的抗蚜基因，抗性機制尚不明確，常規育種難以奏效。挖掘和利用新型抗蚜基因并通過基因工程培育小麥抗蚜新種質具有重要意義。

植物介導的RNAi技術已成為農作物抗蟲基因工程的熱點之一，RNAi現象其作用過程是雙鏈RNA(dsRNA)進入生物體內，被Dicer酶切割成21-23nt的siRNA，siRNA與RNA誘導沉默復合物結合，與互補序列的靶mRNA結合，被Dicer識別，造成靶基因表達量的下降。近年來，利用dsRNA體外飼喂或注射來篩選RNA靶標基因，導致靶標基因表達和沉默，已經廣泛應用于昆蟲生長發育關鍵基因的鑒定和功能分析。孟山都公司通過植物介導的昆蟲腸道特異基因RNAi技術成功獲得了抗玉米根螟的轉基因玉米，有效緩解了長期應用Bt轉基因玉米誘發昆蟲產生抗性等問題，目前已完成生產性試驗。棉鈴蟲腸道中特異P450基因可提高棉鈴蟲幼蟲對棉花次生代謝物質和棉酚的耐受性，試驗表明，利用表達棉鈴蟲P450基因dsRNA的轉基因煙草和棉花葉片飼喂棉鈴蟲幼蟲，可導致幼蟲體內P450基因的表達量下降，同時幼蟲發育受阻，表現出抗棉鈴蟲性能。

共生菌在昆蟲體內的生長、繁殖過程中起著十分重要的作用，如營養功能、解毒作用、調控生殖及與寄主適應性等等。Hamiltonella?defensa是半翅目昆蟲體內存在的一種次級共生細菌，存在于刺吸食害蟲如蚜蟲、木虱和粉虱體等昆蟲體內。在蚜蟲體內中，Hamiltonella?defensa在含菌體、腸道、卵巢等部位存在。通過寄主植物表達相應昆蟲寄生菌特異基因的dsRNA，昆蟲取食植物后沉默其體內相應的共生菌的基因，導致共生菌死亡或者數量下降，影響昆蟲的正常生長，從而達到控制害蟲危害的目的。通過RNAi技術沉默共生菌相關基因的方式，間接控制蚜蟲的研究還尚未有報道。此研究將為挖掘有效的RNAi靶標基因及利用其創制新型抗蚜轉基因新種質奠定基礎。

發明內容

本發明的一個目的是提供了dsRNA。

本發明提供的dsRNA，為由序列表中序列2所示的核苷酸和其反向互補序列所示的核苷酸組成的雙鏈RNA。

上述dsRNA的編碼基因或含有該編碼基因的DNA片段也是本發明保護的范圍，上述dsRNA的編碼基因具體為序列表中序列1所示的核苷酸。

上述dsRNA或上述的編碼基因在如下1)-4)中至少一種中的應用也是本發明保護的范圍：

1)防治蚜蟲或制備防治蚜蟲產品；

2)促進蚜蟲死亡或制備促進蚜蟲死亡產品；

3)抑制蚜蟲生長中或制備抑制蚜蟲生長產品；

4)抑制蚜蟲體內共生菌Hamiltonella?defensa28469基因的表達或在制備抑制蚜蟲體內共生菌Hamiltonella?defensa28469基因的表達產品。

上述應用為將上述dsRNA導入蚜蟲，實現防治蚜蟲、促進蚜蟲死亡、抑制蚜蟲生長和/或抑制蚜蟲體內共生菌Hamiltonella?defensa28469基因的表達；所述導入具體為飼喂；

所述蚜蟲為麥蚜。

本發明的另一個目的是提供具有功能的產品，其活性成分為上述dsRNA或其編碼基因；

所述功能為如下1)-4)中任意一種：1)防治蚜蟲；2)促進蚜蟲死亡；3)抑制蚜蟲生長；4)抑制蚜蟲體內共生菌Hamiltonella?defensa28469基因表達。

所述蚜蟲為麥蚜。

蚜蟲體內共生菌Hamiltonella?defensa28469基因的核苷酸序列為序列表中序列1。