[發(fā)明專利]一種培育不飛行瓢蟲的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810169069.5
• 申請日: 2018-02-28
• 公開（公告）號(hào): CN108651388A
• 公開（公告）日: 2018-10-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 沈杰;馬中正;王丹;劉小俠;尹梅貞
• 申請（專利權(quán)）人: 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): A01K67/033
• 分類號(hào): A01K67/033;C12N15/85
• 代理公司: 北京路浩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩;吳歡燕

本發(fā)明公開了一種培育不飛行瓢蟲的方法，采用基因干擾的方法，干擾瓢蟲翅發(fā)育關(guān)鍵基因vestigial或ultrabithorax的表達(dá)，培育不飛行瓢蟲，具體包括注射dsRNA、飼喂dsRNA/納米載體或?qū)sRNA/納米載體/表面活性助劑浸泡、噴霧或滴加到瓢蟲體表三種方法。本發(fā)明通過三種潛在的基因干擾的方法，培育不飛行瓢蟲，該方法高效穩(wěn)定，能夠徹底解決人工釋放天敵瓢蟲在防治區(qū)域內(nèi)難以定殖的難題，具有重要的理論和實(shí)際意義；通過將飼喂法和體壁滲透法應(yīng)用到基因干擾中，徹底改變了傳統(tǒng)方法耗時(shí)耗力的現(xiàn)狀，大幅度提升其效率和成功率，降低成本和操作難度；該方法社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)價(jià)值明顯，無潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及生物工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種培育不飛行瓢蟲的方法。

背景技術(shù)

瓢蟲種類繁多，在昆蟲分類系統(tǒng)中隸屬于鞘翅目多食亞目扁甲總科。目前，已知的瓢蟲有500屬5000種左右，其中，捕食性瓢蟲約占瓢蟲種類的80％，以捕食介殼蟲、蚜蟲、粉虱、葉螨以及其它節(jié)肢動(dòng)物為主，多為農(nóng)林害蟲的重要天敵，其中，異色瓢蟲(Harmoniaaxyridis)是受到廣泛關(guān)注的捕食性瓢蟲之一，與其他捕食性瓢蟲相比，其具有易飼養(yǎng)、捕食能力強(qiáng)、取食量大等特點(diǎn)，較強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)性使得異色瓢蟲成為捕食蚜蟲的優(yōu)勢性天敵。

雖然瓢蟲在防治蚜蟲等有害生物方面有著諸多優(yōu)勢，但是在田間釋放的實(shí)際操作過程中往往面臨著許多問題，如釋放時(shí)期、釋放次數(shù)和釋放量等，但是其中最重要的是如何保證人工釋放的瓢蟲品種在防治區(qū)域內(nèi)不飛走和成功定殖。瓢蟲成蟲一般具有較強(qiáng)的飛行能力，能夠遠(yuǎn)距離遷移，通過篩選飛行能力弱的品種可以從根源上解決這一問題。目前，法國學(xué)者已經(jīng)從異色瓢蟲的自然種群中篩選出了飛行能力低下的瓢蟲和不能飛行的雌雄成蟲，用于溫室等封閉環(huán)境的害蟲防治工作，但是通過傳代篩選的方式往往需要十幾代才能獲得穩(wěn)定品系，且存活力和繁殖力都會(huì)出現(xiàn)大幅度的下降，在自然環(huán)境中容易被野生型同化，不適合大田釋放。隨著遺傳操作和表觀調(diào)控等技術(shù)的發(fā)展，在幼蟲階段，通過調(diào)節(jié)瓢蟲翅發(fā)育的關(guān)鍵基因，以獲得無飛行能力的翅缺陷成蟲已經(jīng)成為可能。

RNA干擾(RNA interference，RNA干擾)是指在進(jìn)化過程中高度保守的、由雙鏈RNA(double-stranded RNA，dsRNA分子)誘發(fā)的、同源mRNA高效特異性降解的現(xiàn)象，這些特殊設(shè)計(jì)的外源dsRNA分子，能夠特異、高效且持久地降低特定基因的表達(dá)，對于研究未知基因功能、調(diào)控昆蟲的發(fā)育和行為和保護(hù)植物免受病毒侵害具有重要意義。RNA干擾已作為一種重要手段，被廣泛應(yīng)用于各類基因功能鑒定、功能基因表達(dá)調(diào)控領(lǐng)域，同時(shí)，由于dsRNA分子高度的特異性、釋放后易降解等特性，使其成為一種專門靶向害蟲的、對非靶標(biāo)生物安全的遺傳學(xué)控制策略。

近年來，納米科技迅猛發(fā)展，在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用迅速發(fā)展，其中之一就是利用納米載體的靶向傳輸與控釋功能，遞送核酸藥物(DNA或RNA)至昆蟲體內(nèi)，打破昆蟲體內(nèi)的器官基底膜和細(xì)胞膜屏障和腸道圍食膜屏障，促進(jìn)細(xì)胞吸收外源核酸分子，提高外源核酸分子的作用效率。目前有潛在的注射法，飼喂法，以及體壁滲透法三種辦法實(shí)現(xiàn)基因干擾(RNAi)；其中，借助納米載體遞送dsRNA分子能夠大幅度提升對昆蟲基因的干擾效率。

利用RNA干擾技術(shù)與納米載體相結(jié)合的方法，培育出不飛行瓢蟲，可以解決人工釋放的天敵昆蟲在防治區(qū)域內(nèi)的定殖難題、推動(dòng)天敵昆蟲在農(nóng)業(yè)防治工作中應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種培育不飛行瓢蟲的方法。

本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種培育不飛行瓢蟲的方法，采用基因干擾的方法，干擾瓢蟲翅發(fā)育關(guān)鍵基因vestigial或ultrabithorax的表達(dá)，培育不飛行瓢蟲。

在上述技術(shù)方案中，所述基因干擾的方法為注射dsRNA，具體包括以下步驟：