[發(fā)明專利]殺蟲蛋白的用途

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810274817.6
• 申請日: 2018-03-30
• 公開（公告）號: CN108559758B
• 公開（公告）日: 2019-10-18
• 發(fā)明（設計）人: 楊淑靖;任振濤;吳竹筠;韓超
• 申請（專利權）人: 北京大北農(nóng)生物技術有限公司
• 主分類號: C12N15/82
• 分類號: C12N15/82;A01H5/00;A01H6/54;A01N37/46;A01P7/04;A01H1/02;A01H4/00;A01H1/06
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本發(fā)明涉及一種殺蟲蛋白的用途，包括：將豆天蛾害蟲至少與Cry1Fa蛋白接觸。本發(fā)明通過植物體內產(chǎn)生能夠殺死豆天蛾的Cry1Fa蛋白來控制豆天蛾害蟲；與現(xiàn)有技術使用的農(nóng)業(yè)防治方法、化學防治方法、物理防治方法和生物防治方法相比，本發(fā)明對植物進行全生育期、全植株的保護以防治豆天蛾害蟲的侵害，且無污染、無殘留，效果穩(wěn)定、徹底，簡單、方便、經(jīng)濟。

技術領域

本發(fā)明涉及一種殺蟲蛋白的用途，特別是涉及一種Cry1Fa蛋白質通過在植物中表達來控制豆天蛾為害植物的用途。

背景技術

豆天蛾Clanis bilineata(walker)，其幼蟲俗稱豆蟲、豆丹、豆蟬，屬于鱗翅目天蛾科云紋天蛾亞科豆天蛾屬，主要分布與我國黃淮流域和長江流域及華南地區(qū)，在我國大豆的主產(chǎn)區(qū)是主要的大豆害蟲之一。豆天蛾是爆發(fā)性害蟲，其為害特點為：幼蟲暴食葉片，輕者葉片被咬成孔洞、缺刻，重者豆株成光桿，進殘留葉柄，且不能結莢，嚴重影響產(chǎn)量。

栽培大豆(Glycine max(L.)Merri)，是一種全球種植的作為植物油和植物蛋白主要來源的重要經(jīng)濟作物，是中國重要的糧食作物。豆天蛾是危害大豆的主要害蟲，每年因豆天蛾會造成不同程度的糧食損失，輕者減產(chǎn)1-2成，重者減產(chǎn)3-4成。為了防治豆天蛾，人們通常采用的主要方法有農(nóng)業(yè)防治、化學防治、物理防治和生物防治。

農(nóng)業(yè)防治是把整個農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)多因素的綜合協(xié)調管理，調控作物、害蟲、環(huán)境因素、創(chuàng)造一個有利于作物生長而不利于豆天蛾發(fā)生的農(nóng)田生態(tài)環(huán)境。如選用成熟晚、稈硬、皮厚、抗?jié)承詮姷钠贩N，可以減輕豆天蛾的為害；或者及時秋耕、冬灌，降低越冬基數(shù)；或者水旱輪作，盡量避免連作豆科植物，以減輕為害。因農(nóng)業(yè)防治大多為預防性措施，應用有一定的局限性，不能作為應急措施，在豆天蛾爆發(fā)時就顯得無能為力。

化學防治即農(nóng)藥防治，是利用化學殺蟲劑來殺滅害蟲，是豆天蛾綜合治理的重要組成部分，它具有快速、方便、簡便和高經(jīng)濟效益的特點，特別是豆天蛾大發(fā)生的情況下，是必不可少的應急措施。目前化學防治方法主要是藥液噴霧和藥粉噴灑，在豆天蛾幼蟲1-3齡期間有較好的防治效果，隨著蟲體越大，抗藥性越強，藥劑防治效果越差，將很難達到防治的目的。同時化學防治也有其局限性，如使用不當往往會導致農(nóng)作物發(fā)生藥害、害蟲產(chǎn)生抗藥性，以及殺傷天敵、污染環(huán)境，使農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)遭到破壞和農(nóng)藥殘留對人、畜的安全構成威脅等不良后果。

物理防治主要根據(jù)害蟲對環(huán)境條件中各種物理因素的反應，利用各種物理因素如光、電、色、溫濕度等以及機械設備進行誘殺、輻射不育等方法來防治害蟲。目前應用最廣泛的是頻振式殺蟲燈誘殺，它利用害蟲成蟲的趨光性，近距離用光，遠距離用波，引誘害蟲靠近，對豆天蛾成蟲的防治具有一定的效果；但是頻振式殺蟲燈需要每天及時清理高壓電網(wǎng)上的污垢，否則會影響殺蟲效果；并且在雷雨天不能開燈，在操作上還有電擊傷人的危險；此外安裝燈的一次性投入較大。

生物防治是利用某些有益生物或生物代謝產(chǎn)物來控制害蟲種群數(shù)量，以達到降低或消滅害蟲的目的，如用殺螟桿菌或青蟲菌防治豆天蛾。其特點是對人、畜安全，對環(huán)境污染少，對某些害蟲可達到長期控制的目的；但是效果常不穩(wěn)定，并且不論豆天蛾發(fā)生輕重均需同樣投資進行。

為了解決農(nóng)業(yè)防治、化學防治、物理防治和生物防治在實際應用中的局限性，科學家們經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)將編碼殺蟲蛋白的抗蟲基因轉入植物中，可獲得一些抗蟲轉基因植物以防治植物蟲害。Cry1Fa殺蟲蛋白是眾多殺蟲蛋白中的一種，是由蘇云金芽孢桿菌產(chǎn)生的不溶性伴孢結晶蛋白。Cry1Fa蛋白被昆蟲攝入進入中腸，毒蛋白原毒素被溶解在昆蟲中腸的堿性pH環(huán)境下。蛋白N-和C-末端被堿性蛋白酶消化，將原毒素轉變成活性片段；活性片段和昆蟲中腸上皮細胞膜上表面上受體結合，插入腸膜，導致細胞膜出現(xiàn)穿孔病征，破壞細胞膜內外的滲透壓變化及pH平衡等，擾亂昆蟲的消化過程，最終導致其死亡。

已證明轉Cry1Fa基因的植株可以抵抗小地老虎等鱗翅目(Lepidoptera)害蟲的侵害，然而，至今尚無關于通過產(chǎn)生表達Cry1Fa蛋白的轉基因植株來控制豆天蛾對植物為害的報道。