[發(fā)明專利]sfIMP-X1基因及其在草地貪夜蛾遺傳防控中的應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110254411.3
• 申請(qǐng)日: 2021-03-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112877336B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-11-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蕭玉濤;程英;曾宇笑;靳明輝;廖重宇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)基因組研究所
• 主分類號(hào): C12N15/12
• 分類號(hào): C12N15/12;C07K14/435;C12N15/85;A01K67/033
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 王煥

本發(fā)明提供了一種sfIMP?X1基因及其在草地貪夜蛾遺傳防控中的應(yīng)用，涉及基因工程技術(shù)領(lǐng)域。所述sfIMP?X1基因的核苷酸序列如SEQ ID NO：1所示。本發(fā)明發(fā)現(xiàn)sfIMP?X1基因缺失突變體幼蟲蛻皮或體節(jié)發(fā)育過(guò)程異常，所有sfIMP?X1基因缺失個(gè)體在蛹前期死亡，因此，sfIMP?X1基因可以作為草地貪夜蛾幼蟲期防控靶標(biāo)基因，對(duì)草地貪夜蛾的防治具有重要的意義。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及基因工程技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及sfIMP基因及其在草地貪夜蛾遺傳防控中的應(yīng)用。

背景技術(shù)

草地貪夜蛾(Spodoptera frugiperda)(J.E.Smith)是2018年聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織向全球發(fā)布預(yù)警的重要農(nóng)業(yè)害蟲，也是我國(guó)重要外來(lái)入侵物種。草地貪夜蛾的寄主極為廣泛、適生范圍極廣、繁殖能力極強(qiáng)、遷飛擴(kuò)散速度極快、突發(fā)危害重、防控難度較大。

昆蟲生長(zhǎng)發(fā)育及生殖等過(guò)程中一些重要的調(diào)控基因通?？梢宰鳛榛蚓庉嫷陌袠?biāo)，通過(guò)對(duì)其進(jìn)行刪除或突變，使昆蟲生長(zhǎng)發(fā)育異常，可以達(dá)到害蟲防治的目的。在鱗翅目物種中，編碼絲氨酸蛋白酶家族成員的卵巢絲氨酸蛋白酶(Osp)對(duì)卵子形成至關(guān)重要。利用CRISPR/Cas9技術(shù)敲除家蠶和斜紋夜蛾中Osp基因后，雌性突變體不育，雖然能正常交配但與野生型相比產(chǎn)卵量減少，且卵不能孵化。Ser2(serine protease 2)基因編碼精液蛋白絲氨酸蛋白酶2，是昆蟲精液重要組成蛋白，發(fā)現(xiàn)Ser2基因缺失導(dǎo)致家蠶雄性不育，其精子無(wú)法完成受精，但是雌性生殖不受影響。Osp與Ser2基因可以作為潛在的靶標(biāo)應(yīng)用于害蟲的遺傳防控。

然而，上述Osp基因、Ser2基因主要作用于害蟲成蟲的生殖系統(tǒng)，而害蟲對(duì)農(nóng)作物的危害主要是在幼蟲期。害蟲防治過(guò)程中，往往需要在幼蟲時(shí)期控制害蟲生長(zhǎng)發(fā)育，以減輕對(duì)農(nóng)作物的危害。草地貪夜蛾在我國(guó)危害發(fā)生歷史較短，遺傳防控相關(guān)研究剛剛起步。目前針對(duì)草地貪夜蛾幼蟲期遺傳防控的靶標(biāo)研究較少，因此亟待發(fā)現(xiàn)作用于草地貪夜蛾幼蟲期的靶標(biāo)基因。

基于此，特提出本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供sfIMP-X1基因及其在草地貪夜蛾遺傳防控中的應(yīng)用。本發(fā)明首次發(fā)現(xiàn)sfIMP-X1基因缺失突變體幼蟲蛻皮或體節(jié)發(fā)育過(guò)程異常，所有sfIMP-X1基因缺失個(gè)體在蛹前期死亡，因此，sfIMP-X1基因可以作為草地貪夜蛾幼蟲期防控靶標(biāo)基因。

本發(fā)明提供的技術(shù)方案如下：

在第一方面，本發(fā)明提供了sfIMP-X1基因，所述sfIMP基因的核苷酸序列如SEQ IDNO：1。IMP基因是指編碼IGF2 mRNA結(jié)合蛋白(IGF2 mRNA-binding protein)的基因。草地貪夜蛾IMP基因可簡(jiǎn)寫為sfIMP基因。

本發(fā)明首次克隆了sfIMP基因，鑒定到sfIMP基因2個(gè)轉(zhuǎn)錄本IMP-X1與IMP-X2。經(jīng)測(cè)序獲得sfIMP基因2個(gè)轉(zhuǎn)錄本編碼區(qū)序列，分別如sfIMP-X1(全長(zhǎng)1959bp，其中CDS長(zhǎng)1614bp，位于102-1715，編碼537個(gè)氨基酸)，即SEQ ID NO：1；和Sfimp-X2(全長(zhǎng)1788bp，其中CDS長(zhǎng)1443bp，位于102-1544，編碼480個(gè)氨基酸)，即SEQ ID NO：3。

在第二方面，本發(fā)明還提供了所述sfIMP-X1基因編碼的蛋白，所述蛋白的氨基酸序列分別如SEQ ID NO：2所示。

在第三方面，本發(fā)明提供了所述sfIMP-X1基因或所述基因編碼的蛋白作為靶點(diǎn)在草地貪夜蛾遺傳防控中的應(yīng)用。

在一個(gè)實(shí)施方案中，所述應(yīng)用為通過(guò)作用于所述靶點(diǎn)影響草地貪夜蛾幼蟲正常蛻皮或體節(jié)發(fā)育過(guò)程。sfIMP-X1基因缺失突變體幼蟲蛻皮或體節(jié)發(fā)育過(guò)程異常，所有sfIMP-X1基因缺失個(gè)體在蛹前期死亡。因此，IMP-X1基因可以作為草地貪夜蛾遺傳防控重要靶點(diǎn)。