杀虫蛋白的用途制造技术

本发明专利技术涉及一种杀虫蛋白的用途，所述控制粟灰螟害虫的方法包括：将粟灰螟害虫至少与Vip3A蛋白接触。本发明专利技术通过植物体内产生能够杀死粟灰螟的Vip3A蛋白来控制粟灰螟害虫；与现有技术使用的农业防治方法、化学防治方法和物理防治方法相比，本发明专利技术对植物进行全生育期、全植株的保护以防治粟灰螟害虫的侵害，且无污染、无残留，效果稳定、彻底，简单、方便、经济。

【技术实现步骤摘要】
杀虫蛋白的用途
本专利技术涉及一种杀虫蛋白的用途，特别是涉及一种Vip3A蛋白质通过在植物中表达来控制粟灰螟为害植物的用途。
技术介绍
栗灰螟(Chiloinfuscatellus)又名甘蔗二点螟，属于鳞翅目螟蛾科，广泛分布于东南亚、南亚及中国，在中国主要为害禾本科作物，如玉米、高粱、谷子和甘蔗等。粟灰螟为蛀茎害虫，植株受害后可造成枯心株。一般情况下，春谷区和春夏谷混播区发生重，夏谷区为害轻。玉米是中国重要的粮食作物，随着全球温室效应的加强，近两年温度不断上升，虫害发生种类及数量都有所提高。粟灰螟曾经是华北地区和华南地区的主要害虫，主要为害高粱、谷子和甘蔗。但近年来，出现了大量关于粟灰螟为害玉米的报道，且该为害呈上升趋势。目前针对粟灰螟的为害，主要依靠农业防治、化学防治和物理防治。农业防治是对整个农田生态系统中的多因素的综合协调管理，调控作物、害虫、环境因素、创造一个有利于作物生长而不利于粟灰螟发生的农田生态环境。因粟灰螟一般在土表下10cm的残茎中越冬，因此可以通过及时清理收获后的玉米、高粱、谷子和甘蔗的枯叶、残茎，以达到消灭越冬虫源的目的。同时可针对粟灰螟的食性较为单一，而采用轮作的方式以降低虫源密度，例如可与大豆、棉花、蔬菜等阔叶类作物进行轮种。但不同作物的经济效益的不同，轮作很可能造成农民收入的降低，而很难得到实行。化学防治即农药防治，是利用化学杀虫剂来杀灭害虫，是粟灰螟综合治理的重要组成部分，它具有快速、方便、简单和高经济效益的特点，特别是粟灰螟大发生的情况下，是必不可少的应急措施。粟灰螟作为蛀茎害虫，对其的防治时期把握非常重要，用药最佳时期是卵孵盛期至幼虫蛀茎之前，否则高龄幼虫蛀入茎秆之后，将很难达到防治的目的。目前化学防治方法主要是药液喷雾和施撒毒土。但化学防治也有其局限性，如使用不当往往会导致农作物发生药害、害虫产生抗药性，以及杀伤天敌、污染环境，使农田生态系统遭到破坏和农药残留对人、畜的安全构成威胁等不良后果。物理防治主要根据害虫对环境条件中各种物理因素的反应，利用各种物理因素如光、电、色、温湿度等以及机械设备进行诱杀、辐射不育等方法来防治害虫。目前应用最广泛的是频振式杀虫灯诱杀，它利用害虫成虫的趋光性，近距离用光，远距离用波，引诱害虫靠近，对粟灰螟成虫的防治具有一定的效果；但是频振式杀虫灯需要每天及时清理高压电网上的污垢，否则会影响杀虫效果；并且在雷雨天不能开灯，在操作上还有电击伤人的危险；此外安装灯的一次性投入较大。为了解决农业防治、化学防治和物理防治在实际应用中的局限性，科学家们经过研究发现将来自于苏云金芽孢杆菌的编码杀虫蛋白的抗虫基因转入植物中，可获得一些抗虫转基因植物以防治植物虫害。Vip3A杀虫蛋白是众多杀虫蛋白中的一种，是由蜡状芽孢杆菌产生的特异性蛋白质。Vip3A蛋白通过激发凋亡类型的细胞程序性死亡对敏感性昆虫具有毒杀效应。Vip3A蛋白在昆虫肠道内被水解为4种主要蛋白产物，其中只有一种蛋白水解产物(33KD)为Vip3A蛋白的毒性核心结构。Vip3A蛋白结合敏感昆虫的中肠上皮细胞，启动细胞程序性死亡，造成中肠上皮细胞的溶解导致昆虫死亡。对非敏感昆虫不产生任何病症，不会导致中肠上皮细胞的凋亡和溶解。已证明转Vip3A基因的植株可以抵抗小地老虎、草地贪夜蛾、大螟、玉米夜蛾等鳞翅目(Lepidoptera)害虫的侵害，然而，至今尚无关于通过产生表达Vip3A蛋白的转基因植株来控制粟灰螟对植物危害的报道。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种杀虫蛋白的用途，首次提供了通过产生表达Vip3A蛋白的转基因植株来控制粟灰螟对植物危害的方法，且有效克服现有技术农业防治、化学防治和物理防治等技术缺陷。为实现上述目的，本专利技术提供了一种控制粟灰螟害虫的方法，包括将粟灰螟害虫至少与Vip3A蛋白接触。进一步地，所述Vip3A蛋白存在于至少产生所述Vip3A蛋白的宿主细胞中，所述粟灰螟害虫通过摄食所述宿主细胞至少与所述Vip3A蛋白接触。更进一步地，所述Vip3A蛋白存在于至少产生所述Vip3A蛋白的细菌或转基因植物中，所述粟灰螟害虫通过摄食所述细菌或转基因植物的组织至少与所述Vip3A蛋白接触，接触后所述粟灰螟害虫生长受到抑制和/或导致死亡，以实现对粟灰螟危害植物的控制。所述转基因植物可以处于任意生育期。所述转基因植物的组织为叶片、茎秆、果实、雄穗、雌穗、花药或花丝。所述对粟灰螟危害植物的控制不因种植地点和/或种植时间的改变而改变。所述植物为玉米、高粱、谷子、甘蔗、水稻、小麦、大麦或燕麦。所述接触步骤之前的步骤为种植含有编码所述Vip3A蛋白的多核苷酸的植物。优选地，所述Vip3A蛋白的氨基酸序列具有SEQIDNO:1或SEQIDNO:3所示的氨基酸序列。所述Vip3A蛋白的核苷酸序列具有SEQIDNO:2或SEQIDNO:4所示的核苷酸序列。在上述技术方案的基础上，所述植物还可以包括至少一种不同于编码所述Vip3A蛋白的核苷酸的第二种核苷酸。进一步地，所述第二种核苷酸编码Cry类杀虫蛋白质、Vip类杀虫蛋白质、蛋白酶抑制剂、凝集素、α-淀粉酶或过氧化物酶。优选地，所述第二种核苷酸编码Cry1Ab蛋白。进一步地，所述Cry1Ab蛋白的氨基酸序列具有SEQIDNO:5所示的氨基酸序列。可选择地，所述第二种核苷酸为抑制目标昆虫害虫中重要基因的dsRNA。为实现上述目的，本专利技术还提供了一种Vip3A蛋白质控制粟灰螟害虫的用途。为实现上述目的，本专利技术还提供了一种产生控制粟灰螟害虫的植物的方法，包括向所述植物的基因组中引入编码Vip3A蛋白的多核苷酸序列。为实现上述目的，本专利技术还提供了一种产生控制粟灰螟害虫的植物繁殖体的方法，包括将由所述方法获得的第一植株与第二植株杂交，和/或取下由所述方法获得的植株上具有繁殖能力的组织进行培养，从而产生含有编码Vip3A蛋白的多核苷酸序列的植物繁殖体。为实现上述目的，本专利技术还提供了一种培养控制粟灰螟害虫的植物的方法，包括：种植至少一个植物繁殖体，所述植物繁殖体的基因组中包括编码Vip3A蛋白的多核苷酸序列；使所述植物繁殖体长成植株；使所述植株在人工接种粟灰螟害虫和/或粟灰螟害虫自然发生危害的条件下生长，收获与其他不具有编码Vip3A蛋白的多核苷酸序列的植株相比具有减弱的植物损伤和/或具有增加的植物产量的植株。本专利技术中所述的“植物繁殖体”包括但不限于植物有性繁殖体和植物无性繁殖体。所述植物有性繁殖体包括但不限于植物种子；所述植物无性繁殖体是指植物体的营养器官或某种特殊组织，其可以在离体条件下产生新植株；所述营养器官或某种特殊组织包括但不限于根、茎和叶，例如：以根为无性繁殖体的植物包括草莓和甘薯等；以茎为无性繁殖体的植物包括甘蔗和马铃薯(块茎)等；以叶为无性繁殖体的植物包括芦荟和秋海棠等。本专利技术中所述的“接触”，是指昆虫和/或害虫触碰、停留和/或摄食植物、植物器官、植物组织或植物细胞，所述植物、植物器官、植物组织或植物细胞既可以是其体内表达杀虫蛋白，还可以是所述植物、植物器官、植物组织或植物细胞的表面具有杀虫蛋白和/或具有产生杀虫蛋白的微生物。本专利技术术语“控制”和/或“防治”是指粟灰螟害虫至少与Vip3A蛋白接触，接触后粟灰螟害虫生长受到抑制和/本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种控制粟灰螟害虫的方法，其特征在于，包括将粟灰螟害虫至少与Vip3A蛋白接触。

【技术特征摘要】
1.一种控制粟灰螟害虫的方法，其特征在于，包括将粟灰螟害虫至少与Vip3A蛋白接触，所述Vip3A蛋白的氨基酸序列如SEQIDNO:1或SEQIDNO:3所示的氨基酸序列。2.根据权利要求1所述的控制粟灰螟害虫的方法，其特征在于，所述Vip3A蛋白存在于至少产生所述Vip3A蛋白的宿主细胞中，所述粟灰螟害虫通过摄食所述宿主细胞至少与所述Vip3A蛋白接触。3.根据权利要求1所述的控制粟灰螟害虫的方法，其特征在于，所述Vip3A蛋白存在于至少产生所述Vip3A蛋白的细菌或转基因植物中，所述粟灰螟害虫通过摄食所述细菌或转基因植物的组织至少与所述Vip3A蛋白接触，接触后所述粟灰螟害虫生长受到抑制和/或导致死亡，以实现对粟灰螟危害植物的控制。4.根据权利要求3所述的控制粟灰螟害虫的方法，其特征在于，所述转基因植物处于任意生育期。5.根据权利要求3所述的控制粟灰螟害虫的方法，其特征在于，所述转基因植物的组织为叶片、茎秆、果实、雄穗、雌穗、花药或花丝。6.根据权利要求3所述的控制粟灰螟害虫的方法，其特征在于，所述对粟灰螟危害植物的控制不因种植地点和/或种植时间的改变而改变。7.根据权利要求3至6任一项所述的控制粟灰螟害虫的方法，其特征在于，所述植物为玉米、高粱、谷子、甘蔗、水稻、小麦、大麦或燕麦。8.根据权利要求7所述的控制粟灰螟害虫的方法，其特征在于，所述接触步骤之前的步骤为种植含有编码所述Vip3A蛋白的多核苷酸的植物。9.根据权利要求8所述的控制粟灰螟害虫的方法，其特征在于，所述Vip3A蛋白的核苷酸序列如SEQIDNO:2或SEQIDNO:4所示的核苷酸序列。10.根据权利要求9所述的控制粟灰螟害虫的方法，其特征在于，所述植物还包括至少一种不同于编码所述Vip3A蛋白的核苷酸的第二种核苷酸。11.根据权利要求10所述的控制粟灰螟害虫的方法，其特征在于，所述第二种核苷酸编码Cry类杀虫蛋白质、Vip类杀虫蛋白质、蛋白酶抑制剂、凝集素、α-淀粉酶或过氧化物酶。12.根据权利要求11所述的控制粟灰螟害虫的方法，其特征在于，所述第二种核苷酸编码Cry1Ab蛋白。13.根据权利要求12所述的控制粟灰螟害虫的方法，其特征在于，所述Cry1Ab蛋白的氨基酸序列如SEQIDNO:5所示的氨基酸序列。14.根据权利要求13所述的控制粟灰螟害虫的方法，其特征在于，所述Cry1Ab蛋白的核苷酸序列如SEQIDNO:6所示的核苷酸序列。15.根据权利要求10所述的控制粟灰螟害虫的方法，其特征在于，所述第二种核苷酸为抑制目标昆虫害虫中重要基因的dsRNA。16.根据权利要求8所述的控制粟灰螟害虫的方法，其特征在于，所述植物还包括至少一种不同于编码所述Vip3A蛋白的核苷酸的第二种核苷酸。17.根据权利要求16所述的控制粟灰螟害虫的方法，其特征在于，所述第二种核苷酸编码Cry类杀虫蛋白质、Vip类杀虫蛋白质、蛋白酶抑制剂、凝集素、α-淀粉酶或过氧化物酶。18.根据权利要求17所述的控制粟灰螟害虫的方法，其特征在于，所述第二种核苷酸编码Cry1Ab蛋白。19.根据权利要求18所述的控制粟灰螟害虫的方法，其特征在于，所述Cry1Ab蛋白的氨基酸序列如SEQIDNO:5所示的氨基酸序列。20.根据权利要求19所述的控制粟灰螟害虫的方法，其特征在于，所述Cry1Ab蛋白的核苷酸序列如SEQIDNO:6所示的核苷酸序列。21.根据权利要求16所述的控制粟灰螟害虫的方法，其特征在于，所述第二种核苷酸为抑制目标昆虫害虫中重要基因的dsRNA。22.根据权利要求7所述的控制粟灰螟害虫的方法，其特征在于，所述植物还包括至少一种不同于编码所述Vip3A蛋白的核苷酸的第二种核苷酸。23.根据权利要求22所述的控制粟灰螟害虫的方法，其特征在于，所述第二种核苷酸编码Cry类杀虫蛋白质、Vip类杀虫蛋白质、蛋白酶抑制剂、凝集素、α-淀粉酶或过氧化物酶。24.根据权利要求23所述的控制粟灰螟害虫的方法，其特征在于，所述第二种核苷酸编码Cry1Ab蛋白。25.根据权利要求24所述的控制粟灰螟害虫的方法，其特征在于，所述Cry1Ab蛋白的氨基酸序列如SEQIDNO:5所示的氨基酸序列。26.根据权利要求25所述的控制粟灰螟害虫的方法，其特征在于，所述Cry1Ab蛋白的核苷酸序列如SEQIDNO:6所示的核苷酸序列。27.根据权利要求22所述的控制粟灰螟害虫的方法，其特征在于，所述第二种核苷酸为抑制目标昆虫害虫中重要基因的dsRNA。28.根据权利要求3至6任一项所述的控制粟灰螟害虫的方法，其特征在于，所述植物还包括至少一种不同于编码所述Vip3A蛋白的核苷酸的第二种核苷酸。29.根据权利要求28所述的控制粟灰螟害虫的方法，其特征在于，所述第二种核苷酸编码Cry类杀虫蛋白质、Vip类杀虫蛋白质、蛋白酶抑制剂、凝集素、α-淀粉酶或过氧化物酶。30.根据权利要求29所述的控制粟灰螟害虫的方法，其特征在于，所述第二种核苷酸编码Cry1Ab蛋白。31.根据权利要求30所述的控制粟灰螟害虫的方法，其特征在于，所述Cry1Ab蛋白的氨基酸序列如SEQIDNO:5所示的氨...

【专利技术属性】
技术研发人员：张爱红，陶青，李建勇，王利君，
申请(专利权)人：北京大北农科技集团股份有限公司，北京大北农科技集团股份有限公司生物技术中心，
类型：发明
国别省市：北京;11