具有鳞翅目活性的新苏云金芽孢杆菌基因制造技术

本发明专利技术涉及具有鳞翅目活性的新苏云金芽孢杆菌基因。本发明专利技术提供了编码多肽的得自苏云金芽孢杆菌菌株的核酸及其变体和片段，所述多肽具有针对昆虫害虫包括鳞翅目的杀虫活性。本发明专利技术的特定实施方案提供了编码杀虫蛋白质的分离的核酸、杀虫组合物、DNA构建体以及包括实施方案的核酸的转化的微生物和植物。这些组合物在用于控制害虫特别是植物害虫的方法中有用。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及具有鳞翅目活性的新苏云金芽孢杆菌基因。本专利技术提供了编码多肽的得自苏云金芽孢杆菌菌株的核酸及其变体和片段，所述多肽具有针对昆虫害虫包括鳞翅目的杀虫活性。本专利技术的特定实施方案提供了编码杀虫蛋白质的分离的核酸、杀虫组合物、DNA构建体以及包括实施方案的核酸的转化的微生物和植物。这些组合物在用于控制害虫特别是植物害虫的方法中有用。【专利说明】具有鱗翅目活性的新苏云金芽孢杆菌基因 本申请为申请号201080012854. 1的分案申请，要求2009年1月23日的优先权。 专利
本专利技术涉及得自新苏云金芽孢杆菌基因的天然存在 和重组的核酸，其编码特征在于针对昆虫害虫的杀虫活性的杀虫多肽。本专利技术的组合物和 方法利用所公开的核酸，及其编码的杀虫多肽，以控制植物害虫。 专利技术背景 昆虫害虫是世界农作物损失中的主要因素。例如，黏虫摄食、小地老虎损害或玉米螟损 害对于农业生产者可以是经济上破坏性的。来自对单独的田间和甜玉米的玉米螟攻击的昆 虫害虫相关作物损失在损害和控制费用方面已达到每年约10亿美元。 传统上，用于影响昆虫害虫群体的主要方法是广谱化学杀昆虫剂的应用。然而，消 费者和政府管理者同样变得越来越关注与合成化学杀虫剂的生产和使用相关的环境危害。 因为此种关注，管理者已禁止或限制一些较危险杀虫剂的使用。因此，存在开发可替代杀虫 剂的重大兴趣。 使用微生物试剂例如真菌、细菌或另一个昆虫物种生物学控制具有农业重要性的 昆虫害虫提供了对合成化学杀虫剂的环境友好和商业上有吸引力的替代物。一般来说，生 物杀虫剂的使用呈现了污染和环境危害的较低危险，并且生物杀虫剂提供了比传统广谱化 学杀昆虫剂特有的更大的靶特异性。此外，生物杀虫剂经常生产成本更少，并且因此改善关 于广泛多样作物的经济产量。 已知芽孢杆菌属UaciBm)的微生物的特定物种具有针对广泛范围的昆虫 害虫的杀虫活性，所述昆虫害虫包括鳞翅目)、双翅目)、鞘翅 目半翅目等。苏云金芽孢杆菌和日本甲虫芽孢杆菌 papiBiae)在迄今为止发现的最成功的生物控制试剂中。昆虫致病性也已归 因于幼虫类芽孢杆菌C5. 缓病芽孢杆菌C5. 球形芽孢杆菌(汉 (Harwook，编辑（（1989(Plenum Press)，306)、和錯状芽抱杆菌(汉 Cerew1SO(WC) 96/10083)的菌株。杀虫活性看起来集中于伴孢结晶蛋白质内含物，尽管杀虫 蛋白质已也从芽孢杆菌属的营养生长阶段中分离。编码这些杀虫蛋白质的几种基因已得到 分离和表征(参见例如美国专利号5, 366, 892和5, 840, 868)。 微生物杀昆虫剂特别是得自芽孢杆菌属菌株的那些，作为化学害虫控制的替代物 已在农业中起重要作用。近来，通过基因工程改造作物植物以产生来自芽孢杆菌属的杀虫 蛋白质，农业科学家已开发了具有增强的昆虫抗性的作物植物。例如，玉米和棉花植物已 进行基因工程改造，以产生从沒?的菌株中分离的杀虫蛋白质（参见例如，Aronson (2002) Cell Mol. Life Sci. m Od ·Α\?-Α25 办chnevf 等}明、Microbiol Mol Biol Rev. 62 (3):775-806)。这些基因工程改造的作物目前广泛用于美国农业中，并且已给农民提供 了对传统昆虫控制方法的环境友好的替代物。此外，基因工程改造为包含杀虫Cry毒素的 马铃薯已销售给美国农民。虽然它们已被证明是在经济上非常成功的，但这些基因工程改 造的、昆虫抗性的作物植物仅提供针对狭窄范围的经济上重要的昆虫害虫的抗性。 因此，仍需要具有针对昆虫害虫的更广泛范围的杀昆虫活性的新毒素，例如针 对来自鳞翅目的更多种昆虫有活性的毒素。此外，仍需要具有针对多种昆虫害虫的活性的 生物杀虫剂和具有改善的杀昆虫活性的生物杀虫剂。 专利技术概述 提供了用于影响昆虫害虫的组合物和方法。更具体而言，本专利技术的实施方案涉及利 用编码杀昆虫肽的核苷酸序列影响昆虫的方法，以产生表达实施方案的杀昆虫多肽的转 化的微生物和植物。此种害虫包括农业上重要的昆虫，例如：玉米螟(玉米螟 和西南玉米杆草螟（西南玉米杆草螟CZT/airaea 在一些实 施方案中，核苷酸序列编码对于属于鳞翅目的至少一种昆虫是杀虫的多肽。 实施方案提供了核酸及其片段和变体，其编码具有针对昆虫害虫的杀虫活性的多 肽(例如分别编码SEQIDN0:2、4、6、8、10、12或14的SEQIDN0:1、3、5、7、9、11或13)。得 自的实施方案的野生型(例如天然存在的）核苷酸序列编码新杀昆虫肽。实施方案进一 步提供了所公开的核苷酸序列的片段和变体，其编码生物学活性(例如杀昆虫）多肽。 实施方案进一步提供了由实施方案的天然存在或修饰的(例如诱变处理或操作 的）核酸编码的分离的杀虫(例如杀昆虫）多肽。在特定例子中，实施方案的杀虫蛋白质包 括全长蛋白质和多肽的片段，其由设计为将特定氨基酸序列引入实施方案的多肽内的诱变 处理的核酸产生。在特定实施方案中，相对于它们衍生自其的天然存在的多肽的活性，多肽 具有增强的杀虫活性。 实施方案的核酸还可以用于产生转基因(例如转化的）单子叶或双子叶植物，其特 征在于包括至少一种稳定掺入的核苷酸构建体的基因组，所述核苷酸构建体包括与启动子 可操作地连接的实施方案的编码序列，所述启动子驱动所编码的杀虫多肽的表达。因此，还 提供了转化的植物细胞、植物组织、植物及其种子。 在具体实施方案中，可以使用已对于在宿主植物中增加的表达最佳化的核酸产生 转化的植物。例如，实施方案的杀虫多肽之一可以进行反翻译（back-translate)，以产生包 括对于在特定宿主中的表达最佳化的密码子的核酸，例如作物植物例如玉米(玉蜀黍（Zea 植物。由此种转化的植物(例如双子叶植物或单子叶植物）的编码序列的表达将导 致杀虫多肽的产生，且对植物赋予增加的昆虫抗性。一些实施方案提供了表达杀虫多肽的 转基因植物，这在用于影响各种昆虫害虫的方法中有用。 实施方案进一步包括包含实施方案的杀昆虫多肽的杀虫或杀昆虫组合物，并且可 以任选包括进一步的杀昆虫肽。实施方案包含此种组合物对昆虫害虫环境的应用，以影响 昆虫害虫。 专利技术详述 本专利技术的实施方案涉及用于影响昆虫害虫特别是植物害虫的组合物和方法。更具体 而言，实施方案的分离的核酸及其片段和变体包括编码杀虫多肽(例如蛋白质）的核苷酸序 列。所公开的杀虫蛋白质针对昆虫害虫例如但不限于鳞翅目的昆虫害虫是生物学活性的 (例如杀虫的）。目的昆虫害虫包括但不限于：玉米螟(玉米螟)和西 南玉米杆草螟(Afairaea (西南玉米杆草螟)。 实施方案的组合物包括分离的核酸及其片段和变体，其编码杀虫多肽，包括实施 方案的核苷酸序列的表达盒，分离的杀虫蛋白质和杀虫组合物。一些实施方案提供了特征 在于相对于相应野生型蛋白质的杀虫活性，针对鳞翅目改善的杀昆虫活性的修饰的杀虫多 肽。实施方案进一步提供了用这些新核酸转化的植物和微生物，和涉及此种核酸、杀虫组合 物、转化的生物及其产物在影响昆虫害虫中的使用的方法。 实施方案的核酸和核苷酸序列可以用于转化任何生物，以产生所编码的杀虫蛋白 质。提供了涉及使用此种转化的生物来影响或控制植物害虫的方本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分离的核酸分子，其选自a）包括SEQ ID NO:3的核苷酸序列的核酸分子或其全长互补体；b）编码多肽的核酸分子，所述多肽包含SEQ ID NO:4的氨基酸序列；和c）编码多肽的核酸分子，所述多肽包含与SEQ ID NO:4中所示的全长序列具有至少98%同一性的氨基酸序列。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：AR阿巴德，董华，DM卡普卡基茨曼，SB罗，施晓梅，
申请(专利权)人：先锋国际良种公司，
类型：发明
国别省市：美国;US