一种培育抗虫性提高的转基因植物的方法及其专用特异RNA片段技术

本发明专利技术公开了一种培育抗虫性提高的转基因植物的方法。本发明专利技术所提供的方法包括如下步骤：在出发植物中表达特异RNA，得到抗虫性提高的转基因植物。所述特异RNA为序列表中的序列7所示的双链RNA或序列表中的序列6所示的双链RNA。本发明专利技术所提供的方法的步骤中“在出发植物中表达特异RNA”的实现方法具体为将特异DNA分子甲导入出发植物；所述特异DNA分子甲的核苷酸序列具体如序列表中的序列1的第14至1047位所示。实验表明，利用本发明专利技术提供的方法可以培育抗虫性提高的转基因植物，为农业害虫的防治提供了高特异性和环境安全的新策略。

【技术实现步骤摘要】
一种培育抗虫性提高的转基因植物的方法及其专用特异RNA片段
本专利技术属于生物
，具体涉及一种培育抗虫性提高的转基因植物的方法及其专用特异RNA片段。
技术介绍
多年来，虫害一直严重威胁作物生产，更有甚者可能引起大面积的减产或绝产。目前防治虫害的主要手段仍是大量应用化学杀虫剂，伴随产生的一些问题逐渐引起关注，如环境污染，边际效应对非靶标昆虫产生的危害，自然平衡被扰乱引起的害虫猖獗和害虫抗药性的增加等问题。为了解决这些问题，科学家们在寻找更有效的可替代化学杀虫剂的抗虫技术方面做了很多尝试，包括天敌的利用，基于天然产物的杀虫剂的使用，抗虫转基因作物的研发等等。其中，以表达苏云金芽孢杆菌(Bacillusthuringiensis，Bt)毒蛋白的转基因作物应用最为广泛。Bt毒蛋白可以杀死一些主要以作物为食的害虫种群，而对脊椎动物和其它生物无害。近年来，在实验室或者种植Bt转基因作物的大田中都发现对Bt蛋白产生抗性的害虫。另一方面，由于长期种植Bt转基因作物，农田的害虫种群结构产生了变化，由单一害虫占主导的种群结构逐渐发展成多个害虫占主导的种群结构，这为控制害虫带来了更多困难。综上所述，亟待一种对环境安全，种群特异性强，对作物性状没有不良影响的新抗虫方法出现。RNA干扰(RNAinterference，RNAi)是一种新发现的基因调控机制，由与靶基因序列同源的双链RNA(dsRNA)所诱导的一种特异性基因沉默现象。研究表明将dsRNA直接注射进昆虫的卵、血腔或局部组织，可引发远距离靶基因的特异性沉默。此外，除了直接注射dsRNA，还可以通过饲喂dsRNA的方法诱导昆虫产生RNAi现象，目前已有研究表明饲喂相应靶基因的dsRNA已成功降低苹浅褐卷蛾(Epiphyaspostvittana)幼虫羧酸酯酶表达水平、蜜蜂(Apismellifera)的雷帕霉素靶蛋白(targetofrapamycin，amTOR)的表达水平及棉铃虫(Helicoverpaarmigera)P450基因的表达水平。因而，以RNAi技术为基础开发新的害虫防治方法，为农业害虫的防治提供了高特异性和环境安全的新策略。昆虫的生长发育、蜕皮、变态、滞育、生殖、多型现象等生理过程以及行为反应等都离不开激素的参与。昆虫激素已成为杀虫剂研究与开发的一个重点领域，它不同于以往作用于神经系统的传统杀虫剂，其作用毒性低、污染少、对天敌和有益生物影响小，有助于可持续农业的发展、有利于无公害绿色食品生产、有益于人类健康。调节昆虫发育的昆虫激素，其合成、运输和代谢途径中所涉及的关键基因大部分具有很强的物种特异性，即与其他物种的基因同源性低，尤其是与人类基因相比几乎没有同源性，这在很大程度上降低了RNAi技术的“脱靶效应”，从而为应用安全性方面提供了保障。因此，在植物中表达昆虫激素相关基因的dsRNA，优点在于只对植食性的昆虫有抑制作用，同时还可以根据昆虫激素相关基因的物种特异性，通过表达不同序列的dsRNA对某一种或某一属昆虫的生长发育产生影响，从而达到精确、安全的控制虫害的目的。保幼激素(juvenilehormone,JH)是一类可保持昆虫幼虫性状和促进成虫卵巢发育的激素，它是一种低分子量、脂溶性、非蛋白质的萜烯类化合物，已经证明有7种天然JH存在，分别为JH0、JHI、JHII、JHIII、4-methyl-JHI、JHIII-bisepoxide和mehtylfamesoate。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是培育抗虫性提高的转基因植物。为解决上述问题，本专利技术首先提供了一种培育抗虫性提高的转基因植物的方法。本专利技术所提供的一种培育抗虫性提高的转基因植物的方法，可包括如下步骤：在出发植物中表达特异RNA，得到抗虫性提高的转基因植物；所述特异RNA为序列表中的序列7所示的双链RNA或序列表中的序列6所示的双链RNA。上述方法中，所述“在出发植物中表达特异RNA”的实现方法可如下：将特异DNA分子甲导入出发植物；所述特异DNA分子甲如式(I)所示：SEQ正向-X-SEQ反向(I)；所述SEQ正向的序列为序列表中序列1的第14至421位；所述SEQ反向的序列与所述SEQ正向的序列反向互补；所述X是所述SEQ正向与所述SEQ反向之间的间隔序列，在序列上，所述X与所述SEQ正向及所述SEQ反向均不互补。上述方法中，所述特异DNA分子甲的核苷酸序列具体可如序列表中序列1的第14至1047位所示。上述方法中，所述特异DNA分子甲可通过重组表达载体导入所述出发植物。所述重组表达载体可为将序列表中的序列5所示的DNA分子插入植物表达载体pCAMBIA2300的多克隆位点(例如EcoRI和HindIII识别位点之间)得到的重组表达载体。所述重组表达载体具体可为干扰载体PRP:dsJHAMT。上述任一所述方法中，所述抗虫可为抗棉铃虫。上述任一所述方法中，所述出发植物为如下a1)-a10)中的任一种：a1)双子叶植物；a2)单子叶植物；a3)茄科(Solanaceae)植物；a4)烟草属(NicotianaL)植物；a5)烟草；a6)烟草品种Nicotianatabacumcv.Xanthi；a7)锦葵科(Malvaceae)植物；a8)棉属植物；a9)陆地棉(GossypiumhirsutumLinn.)；a10)陆地棉(Gossypiumhirsutum)品种泗棉3号。本专利技术还提供了特异RNA、特异DNA分子和特异重组质粒。所述特异RNA可为序列表中的序列7所示的双链RNA或序列表中的序列6所示的双链RNA。所述特异DNA分子可为特异DNA分子甲、特异DNA分子乙或特异DNA分子丙；所述特异DNA分子甲如式(I)所示：SEQ正向-X-SEQ反向(I)；所述SEQ正向的序列为序列表中的序列1的第7至421位；所述SEQ反向的序列与所述SEQ正向的序列反向互补；所述X是所述SEQ正向与所述SEQ反向之间的间隔序列，在序列上，所述X与所述SEQ正向及所述SEQ反向均不互补；所述特异DNA分子乙包括DNA片段一、间隔序列和DNA片段二；所述DNA片段一为序列表中的序列4的第536-1018位所示的序列；所述DNA片段二为序列表中的序列4的第536-1018位的反向互补序列；所述特异DNA分子丙包括DNA片段三、间隔序列和DNA片段四；所述DNA片段三为序列表中的序列4的第204-611位所示的序列；所述DNA片段四为序列表中的序列4的第204-611位的反向互补序列。所述特异DNA分子甲的核苷酸序列具体可为序列表中序列1的第14至1047位所示。所述特异重组质粒可为含有上述任一所述特异DNA分子的重组质粒。所述特异重组质粒具体可为重组质粒pLJHAMT1、重组质粒pLJHAMT2或干扰载体PRP:dsJHAMT。所述重组质粒pLJHAMT1通过向表达载体L4440的SpeI和XhoI酶切位点之间插入核苷酸序列是序列表中的序列4自5’末端第536-1018位所示的DNA分子获得。所述重组质粒pLJHAMT2通过向表达载体L4440的SpeI和XhoI酶切位点之间插入核苷酸序列是序列表中的序列4自5’末端第204-611位所示的DNA分子获得。所述干扰载体PR本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种培育抗虫性提高的转基因植物的方法，包括如下步骤：在出发植物中表达特异RNA，得到抗虫性提高的转基因植物；所述特异RNA为序列表中的序列7所示的双链RNA或序列表中的序列6所示的双链RNA。

【技术特征摘要】
1.一种培育抗虫性提高的转基因植物的方法，包括如下步骤：在出发植物中表达特异RNA，得到抗虫性提高的转基因植物；所述特异RNA为序列表中的序列7所示的双链RNA或序列表中的序列6所示的双链RNA。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述“在出发植物中表达特异RNA”的实现方法如下：将特异DNA分子甲导入出发植物；所述特异DNA分子甲如式(I)所示：SEQ正向-X-SEQ反向(I)；所述SEQ正向的序列为序列表中序列1的第14至421位；所述SEQ反向的序列与所述SEQ正向的序列反向互补；所述X是所述SEQ正向与所述SEQ反向之间的间隔序列，在序列上，所述X与所述SEQ正向及所述SEQ反向均不互补。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于：所述特异DNA分子甲的核苷酸序列如序列表中的序列1的第14至1047位所示。4.如权利要求1至3任一所述的方法，其特征在于：所述特异DNA分子甲通过重组表达载体导入所述出发植物；所述重组表达载体为将序列表中的序列5所示的DNA分子插入植物表达载体pCAMBIA2300的EcoRI和HindIII识别位点之间得到的重组表达载体。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述抗虫为抗棉铃虫。6.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述出发植物为如下a1)-a10)中的任一种：a1)双子叶植物；a2)单子叶植物；a3)茄科(Solanaceae)植物；a4)烟草属(NicotianaL)植物；a5)烟草；a6)烟草品种Nicotianatabacumcv.Xanthi；a7)锦葵科(Malvaceae)植物；a8)棉属...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱祯，王晓芳，张天真，倪密，
申请(专利权)人：中国科学院遗传与发育生物学研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11