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【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及基因工程,具體涉及褐飛虱nlp21蛋白及其編碼基因在調(diào)控植物抗褐飛虱中的應(yīng)用。
技術(shù)介紹
1、褐飛虱是一種暴發(fā)性和致害性極強(qiáng)的遠(yuǎn)距離遷飛性害蟲,常群居稻株基部,吸食汁液,引起植株萎焉枯死,導(dǎo)致減產(chǎn)甚至絕收,嚴(yán)重影響水稻的產(chǎn)量及品質(zhì),是當(dāng)前水稻生產(chǎn)上的首要害蟲。褐飛虱每年大約造成10到15億公斤的水稻產(chǎn)量減少,相當(dāng)于數(shù)十億元的經(jīng)濟(jì)損失。目前一般使用殺蟲劑來控制褐飛虱,而長(zhǎng)期過量使用化學(xué)殺蟲劑,不但使環(huán)境日趨惡化,還產(chǎn)生農(nóng)藥殘留,嚴(yán)重危害人類健康,還造成在嚴(yán)重的環(huán)境污染。因此,積極開展褐飛虱生物防治技術(shù)的研究及應(yīng)用,對(duì)褐飛虱的危害實(shí)施科學(xué)有效控制,以及保障糧食安全和環(huán)境安全具有重要意義。
2、rna干擾(rna?interference,縮寫為rnai)是指一種分子生物學(xué)上由雙鏈rna(double-stranded?rna,dsrna)誘發(fā)的基因沉默現(xiàn)象。由于使用rnai技術(shù)可以特異性剔除或關(guān)閉特定基因的表達(dá),已被廣泛用于探索基因功能和疾病治療領(lǐng)域;自發(fā)現(xiàn)以來,rnai技術(shù)迅速發(fā)展,目前也在昆蟲基因研究中廣泛應(yīng)用。使用顯微注射儀將體外合成的dsrna注射到昆蟲的特定部位的方法稱為顯微注射法,顯微注射法是目前應(yīng)用最普遍的導(dǎo)入方法之一,該方法具有可精確控制注射量的優(yōu)點(diǎn),可特定的觀察特定基因表達(dá)量降低后對(duì)單頭褐飛虱的影響,對(duì)基因功能的理論研究有著很大的幫助,將其用于研究褐飛虱基因?qū)τ诒U衔覈?guó)糧食安全和環(huán)境安全具有重要的意義。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、針對(duì)以上現(xiàn)有技術(shù)的不
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的,本專利技術(shù)的具體技術(shù)方案如下:
3、第一方面,本專利技術(shù)提供褐飛虱nlp21蛋白或其編碼基因或褐飛虱nlp21蛋白的編碼基因的抑制因子在調(diào)控植物抗褐飛虱中的應(yīng)用,所述nlp21蛋白的氨基酸序列為(a)或(b):
4、(a)seq?id?no.?1所示的氨基酸序列;
5、(b)seq?id?no.?1所示的氨基酸序列經(jīng)取代、缺失和/或添加一個(gè)或幾個(gè)氨基酸,且與seq?id?no.?1所示的氨基酸序列組成的蛋白質(zhì)具有同等功能的氨基酸序列;
6、所述nlp21蛋白的編碼基因包括seq?id?no.?2所示的核苷酸序列;或者,包括seqid?no.?2所示的核苷酸序列經(jīng)取代、缺失和/或添加一個(gè)或幾個(gè)核苷酸,且與seq?id?no.?2所示的核苷酸序列表達(dá)相同蛋白質(zhì)的核苷酸序列。
7、進(jìn)一步地,所述提高植物對(duì)褐飛虱的抗性為:在所述植物中過表達(dá)所述褐飛虱nlp21蛋白的編碼基因。
8、第二方面,本專利技術(shù)提供褐飛虱nlp21蛋白的編碼基因的抑制因子在抑制褐飛虱生長(zhǎng)中的應(yīng)用,所述褐飛虱nlp21蛋白的編碼基因的抑制因子為能夠抑制褐飛虱nlp21蛋白的編碼基因表達(dá)的dsrna;所述dsrna的核苷酸序列如seq?id?no?.3所示。
9、進(jìn)一步地,所述抑制褐飛虱生長(zhǎng)為:抑制褐飛虱中nlp21蛋白的編碼基因的表達(dá)。
10、第三方面,本專利技術(shù)提供一種用于抑制褐飛虱nlp21蛋白的編碼基因表達(dá)的dsrna,所述nlp21蛋白的編碼基因包括seq?id?no.?2所示的核苷酸序列;或者,包括seq?id?no.?2所示的核苷酸序列經(jīng)取代、缺失和/或添加一個(gè)或幾個(gè)核苷酸,且與seq?id?no.?2所示的核苷酸序列表達(dá)相同蛋白質(zhì)的核苷酸序列;
11、所述dsrna包括如seq?id?no.?3所示的核苷酸序列。
12、第四方面,本專利技術(shù)提供一種提高水稻抗褐飛虱能力的方法,包括:在所述水稻中過表達(dá)褐飛虱nlp21蛋白的編碼基因;所述nlp21蛋白的編碼基因包括seq?id?no.?2所示的核苷酸序列;或者,包括seq?id?no.?2所示的核苷酸序列經(jīng)取代、缺失和/或添加一個(gè)或幾個(gè)核苷酸,且與seq?id?no.?2所示的核苷酸序列表達(dá)相同蛋白質(zhì)的核苷酸序列。
13、第五方面,本專利技術(shù)提供一種具有褐飛虱抗性的轉(zhuǎn)基因水稻的制備方法,采用所述提高水稻抗褐飛虱能力的方法,培育獲得具有褐飛虱抗性的轉(zhuǎn)基因水稻。
14、第六方面,本專利技術(shù)提供一種抑制褐飛虱生長(zhǎng)的方法,包括:抑制褐飛虱中褐飛虱nlp21蛋白的編碼基因的表達(dá);所述nlp21蛋白的編碼基因包括seq?id?no.?2所示的核苷酸序列;或者,包括seq?id?no.?2所示的核苷酸序列經(jīng)取代、缺失和/或添加一個(gè)或幾個(gè)核苷酸,且與seq?id?no.?2所示的核苷酸序列表達(dá)相同蛋白質(zhì)的核苷酸序列。
15、進(jìn)一步地,所述抑制褐飛虱生長(zhǎng)的方法為通過dsrna抑制褐飛虱中褐飛虱nlp21蛋白的編碼基因的表達(dá);所述dsrna包括如seq?id?no.3所示的核苷酸序列。
16、第七方面,本專利技術(shù)提供一種生物材料,所述生物材料為表達(dá)盒、載體或轉(zhuǎn)基因細(xì)胞;所述生物材料包括褐飛虱nlp21蛋白的編碼基因,或者包括所述dsrna。
17、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本專利技術(shù)的有益之處在于:
18、1、本專利技術(shù)首次公開褐飛虱nlp21基因核苷酸序列,目前關(guān)于抑制其表達(dá)可顯著影響褐飛虱生長(zhǎng)發(fā)育的功能未見相關(guān)報(bào)道。
19、2、本專利技術(shù)根據(jù)褐飛虱nlp21基因的cdna序列,采用顯微注射dsrna的rnai技術(shù),沉默褐飛虱nlp21基因,導(dǎo)致褐飛虱產(chǎn)生致死效應(yīng),隨著時(shí)間的延長(zhǎng),存活率越來越低;顯然該基因的dsrna及其對(duì)應(yīng)的表達(dá)盒、重組載體或重組菌等產(chǎn)品在褐飛虱防治領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用價(jià)值。
20、3、本專利技術(shù)構(gòu)建了一種針對(duì)褐飛虱nlp21基因的過表達(dá)遺傳轉(zhuǎn)化載體,實(shí)驗(yàn)證明,將該載體轉(zhuǎn)入褐飛虱寄主水稻植株中,水稻抗褐飛虱性能大大提高,褐飛虱取食該轉(zhuǎn)基因材料之后,褐飛虱的蟲增重和存活率降低,說明該載體對(duì)提高褐飛虱抗性有著重要作用。本專利技術(shù)對(duì)培育抗蟲植株具有重要意義,有著很好的應(yīng)用前景,對(duì)降低農(nóng)藥使用,維持生態(tài)平衡及可持續(xù)發(fā)展有著重大的應(yīng)用價(jià)值。
本文檔來自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.褐飛虱NlP21蛋白或其編碼基因在提高水稻對(duì)褐飛虱的抗性中的應(yīng)用,其特征在于,所述NlP21蛋白的氨基酸序列為(a)或(b):
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的褐飛虱NlP21蛋白或其編碼基因在提高水稻對(duì)褐飛虱的抗性中的應(yīng)用,其特征在于,所述提高植物對(duì)褐飛虱的抗性為:在所述植物中過表達(dá)所述褐飛虱NlP21蛋白的編碼基因。
3.褐飛虱NlP21蛋白的編碼基因的抑制因子在抑制褐飛虱生長(zhǎng)中的應(yīng)用,其特征在于,所述褐飛虱NlP21蛋白的編碼基因的抑制因子為能夠抑制褐飛虱NlP21蛋白的編碼基因表達(dá)的dsRNA;所述dsRNA的核苷酸序列如SEQ?ID?NO?.3所示。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的褐飛虱NlP21蛋白的編碼基因的抑制因子在抑制褐飛虱生長(zhǎng)中的應(yīng)用,其特征在于,所述抑制褐飛虱生長(zhǎng)為:抑制褐飛虱中NlP21蛋白的編碼基因的表達(dá)。
5.一種用于抑制褐飛虱NlP21蛋白的編碼基因表達(dá)的dsRNA,其特征在于,所述NlP21蛋白的編碼基因包括SEQ?ID?NO.?2所示的核苷酸序列;或者,包括SEQ?ID?NO.?2所示的核苷酸序列經(jīng)取代、缺失
6.一種提高水稻抗褐飛虱能力的方法,其特征在于,包括:在所述水稻中過表達(dá)褐飛虱NlP21蛋白的編碼基因;所述NlP21蛋白的編碼基因包括SEQ?ID?NO.?2所示的核苷酸序列;或者,包括SEQ?ID?NO.?2所示的核苷酸序列經(jīng)取代、缺失和/或添加一個(gè)或幾個(gè)核苷酸,且與SEQ?ID?NO.?2所示的核苷酸序列表達(dá)相同蛋白質(zhì)的核苷酸序列。
7.一種具有褐飛虱抗性的轉(zhuǎn)基因水稻的制備方法,其特征在于,采用權(quán)利要求6所述的提高水稻抗褐飛虱能力的方法,培育獲得具有褐飛虱抗性的轉(zhuǎn)基因水稻。
8.一種抑制褐飛虱生長(zhǎng)的方法,其特征在于,包括:抑制褐飛虱中褐飛虱NlP21蛋白的編碼基因的表達(dá);所述NlP21蛋白的編碼基因包括SEQ?ID?NO.?2所示的核苷酸序列;或者,包括SEQ?ID?NO.?2所示的核苷酸序列經(jīng)取代、缺失和/或添加一個(gè)或幾個(gè)核苷酸,且與SEQID?NO.?2所示的核苷酸序列表達(dá)相同蛋白質(zhì)的核苷酸序列。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種抑制褐飛虱生長(zhǎng)的方法,其特征在于,通過dsRNA抑制褐飛虱中褐飛虱PIB14蛋白的編碼基因的表達(dá);所述dsRNA的核苷酸序列如SEQ?ID?NO?.3所示。
10.一種生物材料,其特征在于,所述生物材料為表達(dá)盒、載體或轉(zhuǎn)基因細(xì)胞;所述生物材料包括褐飛虱NlP21蛋白的編碼基因,或者包括所述dsRNA。
...【技術(shù)特征摘要】
1.褐飛虱nlp21蛋白或其編碼基因在提高水稻對(duì)褐飛虱的抗性中的應(yīng)用,其特征在于,所述nlp21蛋白的氨基酸序列為(a)或(b):
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的褐飛虱nlp21蛋白或其編碼基因在提高水稻對(duì)褐飛虱的抗性中的應(yīng)用,其特征在于,所述提高植物對(duì)褐飛虱的抗性為:在所述植物中過表達(dá)所述褐飛虱nlp21蛋白的編碼基因。
3.褐飛虱nlp21蛋白的編碼基因的抑制因子在抑制褐飛虱生長(zhǎng)中的應(yīng)用,其特征在于,所述褐飛虱nlp21蛋白的編碼基因的抑制因子為能夠抑制褐飛虱nlp21蛋白的編碼基因表達(dá)的dsrna;所述dsrna的核苷酸序列如seq?id?no?.3所示。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的褐飛虱nlp21蛋白的編碼基因的抑制因子在抑制褐飛虱生長(zhǎng)中的應(yīng)用,其特征在于,所述抑制褐飛虱生長(zhǎng)為:抑制褐飛虱中nlp21蛋白的編碼基因的表達(dá)。
5.一種用于抑制褐飛虱nlp21蛋白的編碼基因表達(dá)的dsrna,其特征在于,所述nlp21蛋白的編碼基因包括seq?id?no.?2所示的核苷酸序列;或者,包括seq?id?no.?2所示的核苷酸序列經(jīng)取代、缺失和/或添加一個(gè)或幾個(gè)核苷酸,且與seq?id?no.?2所示的核苷酸序列表達(dá)相同蛋白質(zhì)的核苷酸序列;
6.一種提高水稻抗褐飛虱能力的方法,其特征在于...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員:何光存,王靜,杜波,陳榮智,祝莉莉,
申請(qǐng)(專利權(quán))人:武漢大學(xué),
類型:發(fā)明
國(guó)別省市:
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