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一种褐飞虱基因Nl19243及其编码产物与应用制造技术

技术编号:10098942 阅读:126 留言:0更新日期:2014-05-30 00:06
本发明专利技术公开了一个褐飞虱基因Nl19243及其编码产物与应用,该基因Nl19243具有SEQ?ID?No.1的DNA序列。该序列由787个核苷酸碱基组成,包含一个由654个核苷酸构成的完整的编码框,编码含有217个氨基酸残基的小分子量蛋白。研究发现该基因与褐飞虱的存活有关。构建Nl19243的RNAi载体,转入水稻中,在转基因水稻体内表达Nl19243基因的dsRNA,可以达到提高水稻对褐飞虱抗性的目的。本发明专利技术将在作物育种,特别是在水稻抗虫育种中得到广泛应用。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一个褐飞虱基因Nl19243及其编码产物与应用,该基因Nl19243具有SEQ?ID?No.1的DNA序列。该序列由787个核苷酸碱基组成,包含一个由654个核苷酸构成的完整的编码框,编码含有217个氨基酸残基的小分子量蛋白。研究发现该基因与褐飞虱的存活有关。构建Nl19243的RNAi载体,转入水稻中,在转基因水稻体内表达Nl19243基因的dsRNA,可以达到提高水稻对褐飞虱抗性的目的。本专利技术将在作物育种,特别是在水稻抗虫育种中得到广泛应用。【专利说明】—种褐飞虱基因N"9243及其编码产物与应用
本专利技术涉及生物
,特别地,涉及一种褐飞虱基因#77似幻及其编码产物与应用。
技术介绍
水稻(Oirza sativa L.)是中国乃至全球最重要的粮食作物之一。在中国,水稻的年种植面积约为3000万hm2,占粮食作物种植面积近1/2,稻谷产量占粮食总产量的45%。近年来,中国水稻种植面积有所下降,但稻谷产量仍然维持在粮食总产量的40%左右,水稻的产量直接关系到中国的粮食安全。但全国每年由于水稻病虫害造成的水稻产量损失巨大,虽经防治仍然造成经济损失400万-500万吨,重灾年份甚至颗粒无收。因此如何通过减少虫害来增加粮食产量,是当今人类必需要面对的迫切问题。稻飞風属于半翅目Hemiptera,飞風科Delphacidae,主要包括褐飞風Nilaparvata lugens (Stal)、白背飞風 Soga tel la furcifera (Horvath)、灰飞風Laodelphax s tri a tel Ius Fall6n等,是我国水稻作物上的重要害虫。近些年来,稻飞風主要种类之一的褐飞虱,更是接连大暴发,对我国的水稻粮食产量造成了严重损失。20世纪80年代以来,褐飞虱在我国的年发生面积为1330-2000万hm2,约占水稻种植面积的50%,年损失稻谷达10-15亿Kg。2005年,褐飞虱再次在我国南方稻区爆发,引起水稻大面积干枯倒伏,造成严重损失。据浙江省农业厅调查统计,2005年浙江省第5代褐飞虱发生量每667m2达30万头以上的有66.7万hm2,占水稻总种植面积的86% ;每667m2在100万头以上的有33.3万hm2,占42 % ;最闻田块的发生量达到每667m2 1000万头以上;绝收的面积达5333hm2,造成直接水稻产量损失120万吨。在针对褐飞虱的综合防治体系中,种植抗虫水稻品种是控制虫害最经济有效的方法之一。但褐飞虱致害性因为具有可变性,往往造成抗虫水稻品种使用年限的极大缩短,因此亟需通过褐飞虱致害性变异规律和形成原因的研究,培育出抗褐飞虱不同致害性的水稻新品种,从而最终实现褐飞虱的可持续控制。RNA干扰(RNA interf`erence, RNAi)是指外源或内源的双链RNA(double-stranded RNA, dsRNA)特异性地引起基因表达沉默的现象,目前利用RNAi技术对昆虫基因进行功能研究已有较多的报道,但对于利用RNAi防治害虫还没有好的研究实例。至今,国内外已尝试利用水稻表达相关基因dsRNA的方法来沉默稻飞虱的相应基因,从而达到控制稻飞虱的目的。这些基因,主要有蜕皮激素受体基因(ecdysteroidreceptor,及?./?)、乙酸胆喊酯酶基因(Acetylcholinesterase,、几丁质合成酶基因(chitin synthetase, CS)、鱼尼丁受体基因(ryanodine receptor,办允)、己糖转运蛋白基因(hexose transporter gene, ΛΜΤ7 )、羧妝酶基因(carboxypeptidase gene, A7car)和类胰蛋白酶丝氨酸蛋白酶(rypsin -like serine protease, NI try)等。尽管利用这些转基因水稻品系,可以在一定程度上降低相关基因的转录水平,但对褐飞虱的致死效果并不明显。因此,至今为止,国内外尚没有克隆到褐飞虱的相关靶标基因,可以通过转基因水稻沉默该基因而达到控制褐飞虱的目的。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术的不足,提供一种褐飞虱基因N119243及其编码产物与应用。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的: 一种褐飞虱基因N119243,它具有SEQ ID N0.1的DNA序列。一种权利要求1所述基因#77似幻的编码蛋白,它包含SEQ ID N0.2的氨基酸序列的蛋白质,或者是将SEQ ID N0.2的氨基酸残基序列经过一个或多个氨基酸残基的取代、缺失或者添加且具有与SEQ ID N0.2的氨基酸残基序列相同活性的由SEQ ID N0.2衍生的蛋白质。一种权利要求1所述基因N119243在转基因植物中的应用。一种权利要求1所述基因N119243在作物育种中的应用。一种权利要求1所述基因N119243在转基因动物中的应用。本专利技术的有益效果是,通过对褐飞虱唾液腺转录组分析获得了 #77似幻基因全长;然后以N119243基因片段为模板合成相应dsRNA,并利用注射目的片段dsRNA的方法分^Nl19243基因在RNAi沉默后,褐飞虱中N119243 mRNA的表达水平及相应存活率;利用转基因技术将褐飞虱基因N119243转化入水稻体内,使该转基因水稻表达基因的dsRNA片段。利用该转基因技术证实转入犯7化?幻基因的转基因水稻对褐飞虱均具有极好的抗虫效果。该基因的分离克隆,对于作物的抗虫育种,尤其对水稻的抗稻飞虱育种将起到重要的促进作用。`【专利附图】【附图说明】图1是褐飞虱#77似幻基因⑶S全长电泳图,图中,I泳道为褐飞虱PCR电泳结果;M 为 DL2000 Marker ; 图2是褐飞虱注射dsRNA后对其mRNA表达水平的抑制作用柱状图,图中,dsNl19243指注射 20nI Ν119243 dsRNA (10 μ g/ μ I)的褐飞虱 'dsGFP 指注射 20nI GFP dsRNA(10 μ g/μ I)的褐飞虱;星号表示组与组之间存在显著差异(*,P〈 0.05,Student’ s 1-tests),柱形图为平均数±标准误(n=3); 图3是褐飞虱注射dsRNA后对其存活率的影响图,图中,dsNl19243指注射20nlN119243 dsRNA (10 μ g/μ I)的褐飞虱;指注射 20nl GFP dsRNA (10 μ g/μ I)的褐飞虱;Ck指未注射dsRNA的褐飞虱。星号表示dsNl19243组与dsGFP组之间存在显著差异(**,P〈 0.01.Student’s ?-tests ),线形图为平均数土标准误(n=4); 图4是含基因的水稻遗传转化载体质粒结构示意图; 图5是褐飞虱取食转基因水稻对其mRNA水平抑制作用的柱状图,图中,ASl:取食转基因NI19243 dsRNA水稻品系AS I的褐飞虱NI19243 mRNA量;AS2:取食转基因NI19243 dsRNA水稻品系AS2的褐飞虱Λ77似幻mRNA量;WT:取食非转基因水稻的褐飞虱N119243 mRNA量;图中星号表示取食转基因品系(ASl或AS2)与WT之间存在极显著差异(**,P〈 0.本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种褐飞虱基因Nl19243,其特征在于,它具有SEQ?ID?No.1的DNA序列。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:娄永根陈红丹纪锐李恒
申请(专利权)人:浙江大学
类型:发明
国别省市:

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