[發明專利]一種殺蟲蛋白、其核苷酸序列及其應用

有效

• 申請號: 201910949063.4
• 申請日: 2019-10-08
• 公開（公告）號: CN110563819B
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發明（設計）人: 張杰;曹蓓蓓;束長龍;耿麗麗;宋福平;彭琦;梁影屏
• 申請（專利權）人: 中國農業科學院植物保護研究所
• 主分類號: C07K14/325
• 分類號: C07K14/325;C12N15/32;A01N57/16;A01P7/04
• 代理公司: 北京兆君聯合知識產權代理事務所(普通合伙) 11333
• 代理人: 胡敬紅

本發明涉及一種殺蟲蛋白、其核苷酸序列及其應用。本實驗室從從北京百望山森林公園的土樣分離得到的B4F11菌株(保藏號CGMCC NO.18611)，從該菌株中得到一個1個基因的陽性克隆，通過純化，檢測，得到該蛋白編碼基因共380氨基酸，如SEQ ID NO：1所示，編碼基因一共1143堿基，基因序列如SEQ ID NO：2所示。將克隆得到的基因進行表達，蛋白功能驗證顯示該蛋白對三種稻飛虱有很強的毒殺作用，尤其是對灰飛虱。蛋白濃度為30ppm，三種稻飛虱校正死亡率均達90％，對于水稻中稻飛虱害蟲的防治有很好的應用前景。

技術領域

本發明涉及生物防治技術領域，特別是進一步，本發明涉及一種對稻飛虱農業害蟲具有高毒力殺蟲基因及由該基因所編碼的蛋白質，以及該殺蟲蛋白在防治稻飛虱中的應用。

背景技術

水稻是我國三大主糧作物之一，其安全生產關系著國計民生。稻飛虱是水稻上重要的刺吸式口器害蟲，其主要包括灰飛虱(Laodelphax striatellus)、褐飛虱(Nilaparvata lugens)以及白背飛虱(Sogatella furcifera)三大類群。此類害蟲屬于半翅目飛虱科，主要通過刺吸式口器刺吸水稻等作物汁液，掠奪其營養物質，造成空秕率上升，千粒重下降，稻米品質降低。危害較重的是褐飛虱和白背飛虱，早稻前期以白背飛虱為主，后期以褐飛虱為主；中晚稻以褐飛虱為主。此外，稻飛虱還是水稻、玉米等禾本科作物病毒病的主要傳毒介體。灰飛虱傳播條紋葉枯病和黑條矮縮病，褐飛虱傳播齒葉矮縮病和草狀矮化病，白背飛虱傳播南方黑條矮縮病。

灰飛虱以華北、華東和華中稻區發生較多，在田間以穗期為害最嚴重，華北地區每年發生4～5代，長江中、下游5～6代，福建7～8代。灰飛虱以若蟲在華北地區雜草叢、稻樁或落葉下越冬，在浙江以若蟲在麥田雜草上越冬，在福建南部各蟲態皆可越冬。褐飛虱在中國北方各稻區均有分布，各蟲態皆可越冬。在長江流域以南各省發生較烈，每年發生4～11代，部分地區世代重疊。白背飛虱與褐飛虱分布基本相同，以長江流域為主，以卵在自生苗和游草上越冬，每年發生3～8代，為害單季中、晚稻和雙季早稻較重。

目前此類害蟲的防治主要依賴于化學農藥防治，如毒死蜱、吡蟲啉、馬拉硫磷、吡蚜酮、醚菊酯等，但是化學農藥的長期濫用帶來了害蟲抗藥性上升、農藥殘留、環境污染、食品安全等一系列嚴重后果，急需挖掘對此類害蟲具有高效殺蟲活性的蛋白用于生物防治以及轉基因植物。

發明內容

針對上述領域中的缺陷，本發明提供了一種新的殺蟲蛋白，對稻飛虱具有毒殺作用，且對常見的褐飛虱、白背飛虱和灰飛虱三種稻飛虱均有較強的毒殺作用，對于水稻的防治有較好的應用前景。

一種殺蟲蛋白，其氨基酸序列如SEQ ID NO：1所示。

編碼上述殺蟲蛋白的基因。

所述基因的核苷酸序列如SEQ ID NO：2所示。

所述殺蟲蛋白在毒殺稻飛虱害蟲中的應用。

所述應用為將殺蟲蛋白作為殺蟲活性成分制作殺蟲劑對稻飛虱進行殺滅。

所述應用為將表達殺蟲蛋白的基因轉入稻飛虱的寄主植物，使該植物表達對稻飛虱害蟲的抗性。

所述害蟲為灰飛虱、褐飛虱或白背飛虱。

本實驗在高通量篩選與分離蘇云金芽胞桿菌(Bacillus thuringiensis,Bt)菌株資源的基礎上，從北京百望山森林公園的土樣中分離得到的B4F11菌株(保藏號CGMCCNO.18611)，該菌株在芽胞形成期產生了類橢球體狀的伴胞晶體，被鑒定為蘇云金芽孢桿菌。提取該菌株的晶體總蛋白，生測表明該菌株對灰飛虱具有一定的殺蟲活性。從該菌株基因組中得到一個基因的陽性克隆，分析結果證明所克隆的基因為新基因，命名為Gene1，通過純化，檢測，得到該蛋白編碼基因共380氨基酸，如SEQ ID NO：1所示，分子量42539.9道爾頓；編碼基因一共1143堿基，具體信息如下：