[發(fā)明專(zhuān)利]一種人工合成的Bt抗蟲(chóng)基因JBT-FC及其應(yīng)用

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811060402.5
• 申請(qǐng)日: 2018-09-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109295076A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-02-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王罡;李倩;季靜;張悅
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 天津大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C12N15/32
• 分類(lèi)號(hào): C12N15/32;C12N15/82;A01H5/00;A01H6/46
• 代理公司: 天津一同創(chuàng)新知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 12231
• 代理人: 陸藝

本發(fā)明公開(kāi)了一種人工合成的Bt抗蟲(chóng)基因JBT?FC及其應(yīng)用，屬于基因工程領(lǐng)域的一種Bt蛋白。本發(fā)明人工合成的Bt抗蟲(chóng)基因JBT?FC，其核苷酸序列用SEQ ID No 1所示。它較其密碼子優(yōu)化前更容易獲得穩(wěn)定表達(dá)的轉(zhuǎn)基因植株。本發(fā)明JBT?FC抗蟲(chóng)基因?yàn)橛衩缀οx(chóng)防治提供了一種新的途徑，轉(zhuǎn)基因玉米表現(xiàn)出較高的玉米螟抗性，為今后利用該基因培育抗蟲(chóng)植物提供研究基礎(chǔ)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于植物基因工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種人工合成的Bt抗蟲(chóng)基因JBT-FC及其應(yīng)用。

背景技術(shù)

玉米是世界上三大糧食作物之一，是我國(guó)主要的糧食作物與經(jīng)濟(jì)作物。蟲(chóng)害嚴(yán)重威脅玉米的種植生長(zhǎng)，影響玉米產(chǎn)量的提升，由于其具有發(fā)生代數(shù)不穩(wěn)定，抗藥性較強(qiáng)等特點(diǎn)，化學(xué)方法對(duì)蟲(chóng)害的防治效果并不理想。傳統(tǒng)育種方法限制了現(xiàn)有抗蟲(chóng)玉米種質(zhì)的培育進(jìn)程。基因工程技術(shù)為解決這一難題提供了重要途徑。由于該方法具有安全、有效、可降低投資和減少環(huán)境污染等諸多優(yōu)點(diǎn),基因工程技術(shù)為解決玉米螟危害提供了重要途徑。但是隨著轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)玉米種植規(guī)模不斷擴(kuò)大，轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)玉米仍然存在很多問(wèn)題。抗蟲(chóng)范圍相對(duì)較小，而危害玉米的害蟲(chóng)極多，玉米害蟲(chóng)逐漸對(duì)抗蟲(chóng)玉米產(chǎn)生抗性。

蘇云金芽孢桿菌的毒蛋白(簡(jiǎn)稱(chēng)Bt-toxin)基因是目前世界上應(yīng)用最為廣泛的抗蟲(chóng)基因。Bt-toxin是蘇云金芽孢桿菌在孢子形成時(shí)期所產(chǎn)生的一種殺蟲(chóng)毒素。當(dāng)被昆蟲(chóng)吞食后,在昆蟲(chóng)中腸堿性環(huán)境下,經(jīng)蛋白酶的作用，Bt-toxin被降解產(chǎn)生毒性小肽,并和中腸上皮細(xì)胞紋緣膜上的受體特異結(jié)合,然后插入細(xì)胞膜造成細(xì)胞膜穿孔,破壞細(xì)胞內(nèi)外的滲透平衡,導(dǎo)致細(xì)胞膨脹而裂解,使得昆蟲(chóng)停止取食并最終死亡。

自第一次分離克隆到Bt基因以后,人們一直在試圖將該基因轉(zhuǎn)移進(jìn)植物體并實(shí)現(xiàn)表達(dá),以獲得能夠抗蟲(chóng)的轉(zhuǎn)基因植物。但是Bt基因在植物中的表達(dá)并不穩(wěn)定，而且抗蟲(chóng)效果不理想。抗蟲(chóng)基因大多來(lái)源于細(xì)菌等微生物，其密碼子與植物有較大差異，在轉(zhuǎn)化前需根據(jù)受體的密碼子特征進(jìn)行優(yōu)化，使抗蟲(chóng)基因適合在植物受體細(xì)胞中高表達(dá)是關(guān)鍵。因此，對(duì)天然Bt基因進(jìn)行改造，使其在植物中穩(wěn)定高效表達(dá)，對(duì)獲得殺蟲(chóng)率高的轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)植物是十分必要的。

抗蟲(chóng)基因雖然對(duì)人畜無(wú)毒，不破壞環(huán)境，但目前普遍存在獲得的轉(zhuǎn)基因植物抗蟲(chóng)效率低的問(wèn)題。抗蟲(chóng)基因大多來(lái)源于細(xì)菌等微生物，其密碼子與植物有較大差異，因此，對(duì)天然Bt基因進(jìn)行改造，合成新的抗蟲(chóng)基因，使抗蟲(chóng)基因適合在植物受體細(xì)胞中表達(dá)，從而提高轉(zhuǎn)基因植株的殺蟲(chóng)性是目前急需解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種人工合成的Bt抗蟲(chóng)基因JBT-FC。

本發(fā)明的第二個(gè)目的是提供人工合成的Bt抗蟲(chóng)基因JBT-FC在制備抗蟲(chóng)植物中的應(yīng)用。

本發(fā)明的技術(shù)方案概述如下：

一種人工合成的Bt抗蟲(chóng)基因JBT-FC，所述Bt抗蟲(chóng)基因JBT-FC的核苷酸序列用SEQID No 1所示。

上述的人工合成的Bt抗蟲(chóng)基因JBT-FC在制備抗蟲(chóng)植物中的應(yīng)用。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)：人工合成的Bt抗蟲(chóng)基因JBT-FC較其密碼子優(yōu)化前更容易獲得高表達(dá)的轉(zhuǎn)基因植株。抗蟲(chóng)基因JBT-FC可在轉(zhuǎn)基因玉米中穩(wěn)定遺傳和表達(dá)，且表達(dá)量高，所得轉(zhuǎn)基因玉米表現(xiàn)出較高的抗蟲(chóng)性。本發(fā)明JBT-FC抗蟲(chóng)基因?yàn)橛衩缀οx(chóng)防治提供了一種新的途徑，為今后利用該基因培育抗蟲(chóng)植物提供研究基礎(chǔ)。

附圖說(shuō)明

圖1為JBT-FC基因的植物表達(dá)載體。

圖2為轉(zhuǎn)JBT-FC基因的玉米R(shí)T-PCR檢測(cè)結(jié)果。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合具體實(shí)施例進(jìn)一步闡述本發(fā)明。下述實(shí)施例中所用方法如果沒(méi)有特別的說(shuō)明，均為常規(guī)方法，所用術(shù)語(yǔ)和縮寫(xiě)均是本領(lǐng)域技術(shù)人員通用的術(shù)語(yǔ)和縮寫(xiě)。