殺蟲蛋白的用途制造技術

本發明專利技術涉及一種殺蟲蛋白的用途，所述控制高粱條螟害蟲的方法包括：將高粱條螟害蟲至少與Vip3A蛋白接觸。本發明專利技術通過植物體內產生能夠殺死高粱條螟的Vip3A蛋白來控制高粱條螟害蟲；與現有技術使用的農業防治方法、化學防治方法和物理防治方法相比，本發明專利技術對植物進行全生育期、全植株的保護以防治高粱條螟害蟲的侵害，且無污染、無殘留，效果穩定、徹底，簡單、方便、經濟。

【技術實現步驟摘要】
殺蟲蛋白的用途
本專利技術涉及一種殺蟲蛋白的用途，特別是涉及一種Vip3A蛋白質通過在植物中表達來控制高粱條螟為害植物的用途。
技術介紹
高粱條螟Chilosacchariphagus屬鱗翅目，螟蛾科。又名甘蔗條螟，俗稱高粱鉆心蟲。主要分布在中國、印度、印度尼西亞和馬來西亞等東亞、南亞及印度洋地區。國內分布極廣，東北、華北、華東和華南大部份地區都有發生?？蔀楹τ衩住⒏吡弧⑺凇⒙椤⒏收岬茸魑铩Ｔ诒狈胶导Z地區，主要為害玉米、高粱和粟等作物，并常和玉米螟混合發生，造成枯心苗；同時也是南方甘蔗上的主要害蟲。玉米是中國重要的糧食作物，隨著全球溫室效應的加強，近兩年溫度不斷上升，蟲害發生種類及數量都有所提高。高粱條螟以幼蟲在初期為害心葉，后期則可蛀食莖稈、葉鞘，阻礙養分輸送，使莖稈易受風折斷。對產量有嚴重影響，通常損失可達10％-40％。為了防治高粱條螟，人們通常采用的主要防治方法有：農業防治、化學防治和物理防治。農業防治是把整個農田生態系統多因素的綜合協調管理，調控作物、害蟲、環境因素、創造一個有利于作物生長而不利于高粱條螟發生的農田生態環境。在越冬幼蟲化蛹與羽化之前，將高粱或玉米秸稈處理完畢，以減少越冬蟲源。秸稈處理可采用粉碎、燒毀、漚肥、鍘碎、泥封等不同方法。因農業防治必須服從作物布局和增產的要求，應用有一定的局限性，不能作為應急措施，在高粱條螟爆發時就顯得無能為力?；瘜W防治即農藥防治，是利用化學殺蟲劑來殺滅害蟲，是高粱條螟綜合治理的重要組成部分，它具有快速、方便、簡便和高經濟效益的特點，特別是高粱條螟大發生的情況下，是必不可少的應急措施。高粱條螟作為蛀莖害蟲，對其的防治時期把握非常重要，用藥最佳時期是卵孵盛期至幼蟲蛀莖之前，否則高齡幼蟲蛀入莖稈之后，將很難達到防治的目的。目前化學防治方法主要是藥液噴霧和施撒毒土。但化學防治也有其局限性，如使用不當往往會導致農作物發生藥害、害蟲產生抗藥性，以及殺傷天敵、污染環境，使農田生態系統遭到破壞和農藥殘留對人、畜的安全構成威脅等不良后果。物理防治主要根據害蟲對環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，對高粱條螟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。為了解決農業防治、化學防治和物理防治在實際應用中的局限性，科學家們經過研究發現將來自于蘇云金芽孢桿菌的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。Vip3A殺蟲蛋白是眾多殺蟲蛋白中的一種，是由蠟狀芽孢桿菌產生的特異性蛋白質。Vip3A蛋白通過激發凋亡類型的細胞程序性死亡對敏感性昆蟲具有毒殺效應。Vip3A蛋白在昆蟲腸道內被水解為4種主要蛋白產物，其中只有一種蛋白水解產物(33KD)為Vip3A蛋白的毒性核心結構。Vip3A蛋白結合敏感昆蟲的中腸上皮細胞，啟動細胞程序性死亡，造成中腸上皮細胞的溶解導致昆蟲死亡。對非敏感昆蟲不產生任何病癥，不會導致中腸上皮細胞的凋亡和溶解。已證明轉Vip3A基因的植株可以抵抗小地老虎、草地貪夜蛾、大螟、玉米夜蛾等鱗翅目Lepidoptera害蟲的侵害，然而，至今尚無關于通過產生表達Vip3A蛋白的轉基因植株來控制高粱條螟對植物危害的報道。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種殺蟲蛋白的用途，首次提供了通過產生表達Vip3A蛋白的轉基因植株來控制高粱條螟對植物危害的方法，且有效克服現有技術農業防治、化學防治和物理防治等技術缺陷。為實現上述目的，本專利技術提供了一種控制高粱條螟害蟲的方法，包括將高粱條螟害蟲至少與Vip3A蛋白接觸。進一步地，所述Vip3A蛋白存在于至少產生所述Vip3A蛋白的宿主細胞中，所述高粱條螟害蟲通過攝食所述宿主細胞至少與所述Vip3A蛋白接觸。更進一步地，所述Vip3A蛋白存在于至少產生所述Vip3A蛋白的細菌或轉基因植物中，所述高粱條螟害蟲通過攝食所述細菌或所述轉基因植物的組織至少與所述Vip3A蛋白接觸，接觸后所述高粱條螟害蟲生長受到抑制和/或導致死亡，以實現對高粱條螟危害植物的控制。在上述技術方案中，所述轉基因植物可以處于任意生育期；所述轉基因植物的組織為根、葉片、莖稈、果實、雄穗、雌穗、花蕾、花藥或花絲；所述對高粱條螟危害植物的控制不因種植地點和/或種植時間的改變而改變。所述植物來自玉米、甘蔗、高粱、粟、麻或薏米。所述接觸步驟之前的步驟為種植含有編碼所述Vip3A蛋白的多核苷酸的植物。優選地，所述Vip3A蛋白的氨基酸序列具有SEQIDNO:1、SEQIDNO:3或SEQIDNO:5所示的氨基酸序列。所述Vip3A蛋白的核苷酸序列具有SEQIDNO:2、SEQIDNO:4或SEQIDNO:6所示的核苷酸序列。在上述技術方案的基礎上，所述植物還可以包括至少一種不同于編碼所述Vip3A蛋白的核苷酸的第二種核苷酸。進一步地，所述第二種核苷酸編碼Cry類殺蟲蛋白質、Vip類殺蟲蛋白質、蛋白酶抑制劑、凝集素、α-淀粉酶或過氧化物酶。優選地，所述第二種核苷酸編碼Cry1Ab蛋白。進一步地，所述Cry1Ab蛋白的氨基酸序列具有SEQIDNO:7或SEQIDNO:11所示的氨基酸序列。更進一步地，所述第二種核苷酸具有SEQIDNO:8或SEQIDNO:12所示的核苷酸序列。可選擇地，所述第二種核苷酸為抑制目標昆蟲害蟲中重要基因的dsRNA。為實現上述目的，本專利技術還提供了一種Vip3A蛋白質控制高粱條螟害蟲的用途。為實現上述目的，本專利技術還提供了一種產生控制高粱條螟害蟲的植物的方法，包括向所述植物的基因組中引入編碼Vip3A蛋白的多核苷酸序列。為實現上述目的，本專利技術還提供了一種產生控制高粱條螟害蟲的植物繁殖體的方法，包括將由所述方法獲得的第一植株與第二植株雜交，和/或取下由所述方法獲得的植株上具有繁殖能力的組織進行培養，從而產生含有編碼Vip3A蛋白的多核苷酸序列的植物繁殖體。為實現上述目的，本專利技術還提供了一種培養控制高粱條螟害蟲的植物的方法，包括：種植至少一個植物繁殖體，所述植物繁殖體的基因組中包括編碼Vip3A蛋白的多核苷酸序列；使所述植物繁殖體長成植株；使所述植株在人工接種高粱條螟害蟲和/或高粱條螟害蟲自然發生危害的條件下生長，收獲與其他不具有編碼Vip3A蛋白的多核苷酸序列的植株相比具有減弱的植物損傷和/或具有增加的植物產量的植株。本專利技術中所述的“植物繁殖體”包括但不限于植物有性繁殖體和植物無性繁殖體。所述植物有性繁殖體包括但不限于植物種子；所述植物無性繁殖體是指植物體的營養器官或某種特殊組織，其可以在離體條件下產生新植株；所述營養器官或某種特殊組織包括但不限于根、莖和葉，例如：以根為無性繁殖體的植物包括草莓和甘薯等；以莖為無性繁殖體的植物包括甘蔗和馬鈴薯(塊莖)等；以葉為無性繁殖體的植物包括蘆薈和秋海棠等。本專利技術中所述的“接觸”，是指昆蟲和/或害蟲觸碰、停留和/或攝食植物、植物器官、植物組織或植物細胞，所述植物、植物器官、植物組織或植物細胞既本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種控制高粱條螟害蟲的方法，其特征在于，包括將高粱條螟害蟲至少與Vip3A蛋白接觸。

【技術特征摘要】
1.一種控制高粱條螟害蟲的方法，其特征在于，包括將高粱條螟害蟲至少與Vip3A蛋白接觸，所述Vip3A蛋白的氨基酸序列具有SEQIDNO:1或SEQIDNO:3或SEQIDNO:5所示的氨基酸序列。2.根據權利要求1所述的控制高粱條螟害蟲的方法，其特征在于，所述Vip3A蛋白存在于至少產生所述Vip3A蛋白的宿主細胞中，所述高粱條螟害蟲通過攝食所述宿主細胞至少與所述Vip3A蛋白接觸。3.根據權利要求2所述的控制高粱條螟害蟲的方法，其特征在于，所述Vip3A蛋白存在于至少產生所述Vip3A蛋白的細菌或轉基因植物中，所述高粱條螟害蟲通過攝食所述細菌或所述轉基因植物的組織至少與所述Vip3A蛋白接觸，接觸后所述高粱條螟害蟲生長受到抑制和/或導致死亡，以實現對高粱條螟危害植物的控制。4.根據權利要求3所述的控制高粱條螟害蟲的方法，其特征在于，所述植物來自玉米、甘蔗、高粱、粟、麻或薏米。5.根據權利要求2至4任一項所述的控制高粱條螟害蟲的方法，其特征在于，所述接觸步驟之前的步驟為種植含有編碼所述Vip3A蛋白的多核苷酸的植物。6.根據權利要求5所述的控制高粱條螟害蟲的方法，其特征在于，所述Vip3A蛋白的核苷酸序列具有SEQIDNO:2或SEQIDNO:4或SEQIDNO:6所示的核苷酸序列。7.根據權利要求6所述的控制高粱條螟害蟲的方法，其特征在于，所述植物還包括至少一種不同于編碼所述Vip3A蛋白的核苷酸的第二種核苷酸。8.根據權利要求7所述的控制高粱條螟害蟲的方法，其特征在于，所述第二種核苷酸編碼Cry類殺蟲蛋白質、Vip類殺蟲蛋白質、蛋白酶抑制劑、凝集素、α-淀粉酶或過氧化物酶。9.根據權利要求8所述的控制高粱條螟害蟲的方法，其特征在于，所述第二種核苷酸編碼Cry1Ab蛋白。10.根據權利要求9所述的控制高粱條螟害蟲的方法，其特征在于，所述Cry1Ab蛋白的氨基酸序列具有SEQIDNO:7或SEQIDNO:11所示的氨基酸序列。11.根據權利要求10所述的控制高粱條螟害蟲的方法，其特征在于，所述第二種核苷酸具有SEQIDNO:8或SEQIDNO:12所示的核苷酸序列。12.根據權利要求7所述的控制高粱條螟害蟲的方法，其特征在于，所述第二種核苷酸為抑制目標昆蟲害蟲中重要基因的dsRNA。13.根據權利要求5所述的控制高粱條螟害蟲的方法，其特征在于，所述植物還包括至少一種不同于編碼所述Vip3A蛋白的核苷酸的第二種核苷酸。14.根據權利要求13所述的控制高粱條螟害蟲的方法，其特征在于，所述第二種核苷酸編碼Cry類殺蟲蛋白質、Vip類殺蟲蛋白質、蛋白酶抑制劑、凝集素、α-淀粉酶或過氧化物酶。15.根據權利要求14所述的控制高粱條螟害蟲的方法，其特征在于，所述第二種核苷酸編碼Cry1Ab蛋白。16.根據權利要求15所述的控制高粱條螟害蟲的方法，其特征在于，所述Cry1Ab蛋白的氨基酸序列具有SEQIDNO:7或SEQIDNO:11所示的氨基酸序列。17.根據權利要求16所述的控制高粱條螟害蟲的方法，其特征在于，所述第二種核苷酸具有SEQIDNO:8或SEQIDNO:12所示的核苷酸序列。18.根據權利要求13所述的控制高粱條螟害蟲的方法，其特征在于，所述第二種核苷酸為抑制目標昆蟲害蟲中重要基因的dsRNA。19.根據權利要求2至4任一項所述的控制高粱條螟害蟲的方法，其特征在于，所述植物還包括至少一種不同于編碼所述Vi...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張愛紅，楊旭，
申請(專利權)人：北京大北農科技集團股份有限公司，北京大北農科技集團股份有限公司生物技術中心，
類型：發明
國別省市：北京;11