【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及水稻褐飛虱的基因工程防治，特別涉及褐飛虱nlcp6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，屬同翅目飛虱科，是水稻上的主要害蟲之一。褐飛虱是單食性害蟲，其刺吸式口器可以刺入植物體內(nèi)，吸食韌皮部汁液，引起水稻穗數(shù)和谷粒數(shù)的減少。水稻被褐飛虱危害嚴(yán)重時，會造成水稻大面積死亡，出現(xiàn)“飛虱火燒”的現(xiàn)象，從而顆粒無收。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，但是隨著殺蟲劑的大量使用，已經(jīng)引起褐飛虱產(chǎn)生了抗藥性（nagata,1982;?lakshmi?et?al.,?2010）。并且噴灑農(nóng)藥，不僅對人畜有害，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，rnai）是指雙鏈rna介導(dǎo)的誘發(fā)同源mrna高效特異性降解的現(xiàn)象。從發(fā)現(xiàn)以來，迅速發(fā)展，成為基因功能研究的一個有效工具，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，該方法的注射量可精確控制，可特定的觀察特定基因表達(dá)量降低后對單頭褐飛虱的影響，是目前應(yīng)用最普遍的導(dǎo)入方法之一（ober?and?jockusch,?2006）。采用基因工程技術(shù)提升水稻對褐飛虱的抗性，對抗褐飛虱水稻新品種選育和栽培具有非常重要的意義。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)首次發(fā)現(xiàn)了褐飛虱nlcp6蛋白在調(diào)控植物抗褐飛虱，以及抑制褐飛虱生長中的重要作用，并提供了褐飛虱nlcp6蛋白及其編碼基因在調(diào)控植物抗褐飛虱中的應(yīng)用。通過抑制褐飛虱中nlcp6基因的表達(dá)可以有效降低褐飛虱的生存能力，通過在植物中過表達(dá)nlcp6基因可以有效提高植物對于褐飛虱的抗性。具體通過以下技術(shù)實(shí)現(xiàn)。
2、本專利技術(shù)的第一方面，提供了褐飛虱nlcp6蛋白或其編碼基因在提高水稻的褐飛虱抗性中的應(yīng)用，所述褐飛虱nlcp6蛋白的氨基酸序列如seq?id?no.1所示，或者為seq?idno.1所示的氨基酸序列經(jīng)取代、缺失和/或添加一個或幾個氨基酸，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。
3、進(jìn)一步地，提高水稻的褐飛虱抗性的方法為：在所述水稻中過表達(dá)所述褐飛虱nlcp6蛋白的編碼基因。
4、本專利技術(shù)的第二方面，提供了一種抑制因子在抑制褐飛虱生長中的應(yīng)用，所述抑制因子為抑制所述褐飛虱nlcp6蛋白的編碼基因表達(dá)的dsrna，所述dsrna的核苷酸序列如seqid?no.2所示。
5、進(jìn)一步地，抑制褐飛虱生長的方式為：抑制所述褐飛虱nlcp6蛋白的編碼基因的表達(dá)；所述褐飛虱nlcp6蛋白的氨基酸序列如seq?id?no.1所示，或者為seq?id?no.1所示的氨基酸序列經(jīng)取代、缺失和/或添加一個或幾個氨基酸，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、本專利技術(shù)的第三方面，提供了一種提高水稻的褐飛虱抗性的方法，在所述水稻中過表達(dá)所述褐飛虱nlcp6蛋白的編碼基因。
7、本專利技術(shù)的第四方面，提供了一種抑制褐飛虱生長的方法，抑制所述褐飛虱nlcp6蛋白的編碼基因的表達(dá)，所述褐飛虱nlcp6蛋白的氨基酸序列如seq?id?no.1所示，或者為seqid?no.1所示的氨基酸序列經(jīng)取代、缺失和/或添加一個或幾個氨基酸，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。
8、進(jìn)一步地，所述褐飛虱nlcp6蛋白的編碼基因的核苷酸序列如seq?id?no.3所示，或者為seq?id?no.3所示的核苷酸序列經(jīng)取代、缺失和/或添加一個或幾個氨基酸，且與seqid?no.3所示的核苷酸序列編碼具有同等功能蛋白質(zhì)的核苷酸序列。
9、本專利技術(shù)的第五方面，提供了一種用于抑制褐飛虱nlcp6蛋白的編碼基因表達(dá)的抑制因子，所述抑制因子為dsrna，所述dsrna的核苷酸序列如seq?id?no.2所示。
10、將dsnlcp6（dsrna）作為生物農(nóng)藥添加到使用溶劑中，可以減少農(nóng)藥的使用；將dsnlcp6轉(zhuǎn)入寄主水稻中，能有效抑制褐飛虱取食。
11、本專利技術(shù)的第六方面，提供了一種生物材料，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nlcp6蛋白的編碼基因，或者包括dsrna。
12、本專利技術(shù)的第七方面，提供了一種具有褐飛虱抗性的轉(zhuǎn)基因水稻的制備方法，采用上述提高水稻的褐飛虱抗性的方法，培育獲得具有褐飛虱抗性的轉(zhuǎn)基因水稻。
13、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)的有益之處在于：本專利技術(shù)首次發(fā)現(xiàn)褐飛虱nlcp6蛋白的編碼基因與褐飛虱的生長發(fā)育具有顯著相關(guān)性。通過抑制褐飛虱體內(nèi)nlcp6蛋白的編碼基因的表達(dá)，可顯著抑制褐飛虱的生長發(fā)育。具體地，根據(jù)褐飛虱nlcp6蛋白的編碼基因的cdna序列，采用顯微注射dsrna的rnai技術(shù)，沉默褐飛虱nlcp6基因，導(dǎo)致褐飛虱產(chǎn)生致死效應(yīng)，隨著時間的延長，存活率越來越低。
14、本專利技術(shù)還針對褐飛虱nlcp6基因的過表達(dá)，構(gòu)建該基因的過表達(dá)載體并轉(zhuǎn)入水稻植株中，使植株的抗褐飛虱性能大大提高。褐飛虱取食該轉(zhuǎn)基因植株后的蟲增重和存活率均顯著降低。
15、上述發(fā)現(xiàn)和在相關(guān)
的應(yīng)用都說明，褐飛虱nlcp6基因?qū)μ岣咚竞诛w虱抗性，抑制褐飛虱生長發(fā)育有著非常重要的作用，具有廣闊的應(yīng)用前景；對降低農(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)用價值。
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.褐飛虱NlCP6蛋白或其編碼基因在提高水稻的褐飛虱抗性中的應(yīng)用，其特征在于，所述褐飛虱NlCP6蛋白的氨基酸序列如SEQ?ID?NO.1所示，或者為SEQ?ID?NO.1所示的氨基酸序列經(jīng)取代、缺失和/或添加一個或幾個氨基酸，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。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用，其特征在于，提高水稻的褐飛虱抗性的方法為：在所述水稻中過表達(dá)所述褐飛虱NlCP6蛋白的編碼基因。
3.一種抑制因子在抑制褐飛虱生長中的應(yīng)用，其特征在于，所述抑制因子為抑制所述褐飛虱NlCP6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.2所示。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的應(yīng)用，其特征在于，抑制褐飛虱生長的方式為：抑制所述褐飛虱NlCP6蛋白的編碼基因的表達(dá)；所述褐飛虱NlCP6蛋白的氨基酸序列如SEQ?ID?NO.1所示，或者為SEQ?ID?NO.1所示的氨基酸序列經(jīng)取代、缺失和/或添加一個或幾個氨基酸，且與SEQID?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
5.一種提高水稻的褐飛虱抗性的方法，其特征在于，在所述水稻中過表達(dá)所述褐飛虱NlCP6蛋白的編碼基因。
6.一種抑制褐飛虱生長的方法，其特征在于，抑制所述褐飛虱NlCP6蛋白的編碼基因的表達(dá)，所述褐飛虱NlCP6蛋白的氨基酸序列如SEQ?ID?NO.1所示，或者為SEQ?ID?NO.?1所示的氨基酸序列經(jīng)取代、缺失和/或添加一個或幾個氨基酸，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。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的抑制褐飛虱生長的方法，其特征在于，所述褐飛虱NlCP6蛋白的編碼基因的核苷酸序列如SEQ?ID?NO.3所示，或者為SEQ?ID?NO.3所示的核苷酸序列經(jīng)取代、缺失和/或添加一個或幾個氨基酸，且與SEQ?ID?NO.3所示的核苷酸序列編碼具有同等功能蛋白質(zhì)的核苷酸序列。
8.一種用于抑制褐飛虱NlCP6蛋白的編碼基因表達(dá)的抑制因子，其特征在于，所述抑制因子為dsRNA，所述dsRNA的核苷酸序列如SEQ?ID?NO.2所示。
9.一種生物材料，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NlCP6蛋白的編碼基因，或者包括dsRNA。
10.一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5所述的提高水稻的褐飛虱抗性的方法，培育獲得具有褐飛虱抗性的轉(zhuǎn)基因水稻。
...【技術(shù)特征摘要】
1.褐飛虱nlcp6蛋白或其編碼基因在提高水稻的褐飛虱抗性中的應(yīng)用，其特征在于，所述褐飛虱nlcp6蛋白的氨基酸序列如seq?id?no.1所示，或者為seq?id?no.1所示的氨基酸序列經(jīng)取代、缺失和/或添加一個或幾個氨基酸，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。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用，其特征在于，提高水稻的褐飛虱抗性的方法為：在所述水稻中過表達(dá)所述褐飛虱nlcp6蛋白的編碼基因。
3.一種抑制因子在抑制褐飛虱生長中的應(yīng)用，其特征在于，所述抑制因子為抑制所述褐飛虱nlcp6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.2所示。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的應(yīng)用，其特征在于，抑制褐飛虱生長的方式為：抑制所述褐飛虱nlcp6蛋白的編碼基因的表達(dá)；所述褐飛虱nlcp6蛋白的氨基酸序列如seq?id?no.1所示，或者為seq?id?no.1所示的氨基酸序列經(jīng)取代、缺失和/或添加一個或幾個氨基酸，且與seqid?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。
5.一種提高水稻的褐飛虱抗性的方法，其特征在于，在所述水稻中過表達(dá)所述褐飛虱nlcp6蛋白的編碼基因。
【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(專利權(quán))人：武漢大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：
還沒有人留言評論。發(fā)表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。