鳞翅目昆虫抗菌肽Lebocin在害虫防治中的应用制造技术

技术编号:12018672 阅读:90 留言:0更新日期:2015-09-09 15:30
本发明专利技术公开了一种鳞翅目昆虫抗菌肽Lebocin在害虫防治中的应用,本发明专利技术发现抑制抗菌肽Lebocin的表达,会导致鳞翅目昆虫中肠皮层变薄,虫体死亡;其中导致中肠皮层变薄的原因并不是由于抗菌肽Lebocin的抗菌作用,在喂食不同细菌后昆虫中肠中Lebocin的表达量没有明显变化,而免疫器官脂肪体中的Lebocin表达明显上调,表明中肠中Lebocin在变态时期的高表达与其抗菌作用无关,而是响应启动变态发育的蜕皮激素的信号,从而参与中肠皮层的形成;与发育有关,与肠道的再生有关。基于此,本发明专利技术首次提出可以将抑制抗菌肽Lebocin表达的抑制剂用于杀虫剂的制备中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及,具体涉及鳞翅目昆 虫特有抗菌肽Lebocin影响昆虫变态发育的这一功能,从而围绕Iebocin开展转基因或抑 制剂研发,达到害虫防治的目的。
技术介绍
抗菌肽的存在使昆虫具有非常强大的免疫系统,能够高效地抵御外界微生物的侵 袭。抗菌肽最初是在植物中发现的,目前在动物和植物中发现的抗菌肽超过了 800种。而 据初步统计,目前发现的昆虫抗菌肽已有200多种,集中于鳞翅目(Lepidoptera)、鞘翅目 (Coleoptera)、双翅目(Diptera)、膜翅目(Hymenoptera),还有半翅目(Hemiptem)、等翅目 (Isoptera)、蜚蠊目(Blattodea)及蜻蜓目(Odonata)共8个目的昆虫。并且不同昆虫中 存在的抗菌物质有所不同。 昆虫抗菌肽主要是在昆虫的脂肪体(与哺乳动物的肝脏功能类似)和血细胞中合 成,在其它一些组织中也会少量合成,例如再生组织、表皮细胞等。合成后的抗菌肽为前体 结构,由信号肽和成熟肽(有些在成熟肽之前或者之后具有间隔肽)组成,在体内经过酶切 作用,成熟肽被释放并分泌到血淋巴(与脊椎动物的血液功能类似)中,从而可在昆虫体内 的各个部分发挥作用(Liu d <37,2006)。抗菌肽通常是由多个氨基酸残基组成的小分子 多肽,具有较强的热稳定性、水溶性以及广谱高效的抗菌活性。抗菌肽的抗菌机理与抗生素 不同,不易产生耐药性菌株。抗菌肽不仅对革兰阳性菌和革兰阴性菌有较强的抑菌作用,对 某些真菌、病毒、癌细胞也具有杀灭作用。其作用机制独特,不损害或破坏高等动物的正常 细胞。 现有研宄"林献瑜,抗菌肽Lebocin在斜纹夜蛾变态发育时期中肠的表达和功能 研宄"发现,斜纹夜蛾Lebocin主要定位在新形成的中肠组织上,在蜕皮激素作用下中肠在 预蛹到化蛹的变态过程中发生重组,Lebocin也在此时大量表达,但仍不清楚Lebocin在变 态时期中肠中的功能。综上所述,Lebocin作为鳞翅目昆虫(70%农业害虫所属的目)特有的 一种抗菌肽,过去的研宄全部集中在它的脂肪体和血液中的抗菌作用,虽然也有报道与激 素的关系,但无功能研宄。多为Lebocin与细菌的关系研宄。比如已明确转录因子Ets调 控家蚕Lebocin的表达,但也只是确定了是大肠杆菌诱导的结果(Tanaka et al.,BmEts upregulates promoter activity of Lebocin inBombyxmori,Insect Biochem Mol Biol.,2012,42 (7) : 474-481)。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供昆虫类抗菌肽Lebocin抑制剂在制备杀虫剂中的应用。 本专利技术所采取的技术方案是: 昆虫类抗菌肽Lebocin抑制剂在制备杀虫剂中的应用。 进一步的,上述Lebocin抑制剂为抗菌肽Lebocin特异的蛋白抑制剂。 进一步的,上述Lebocin抑制剂为能够使基因Lebocin沉默的物质。 进一步的,上述Lebocin抑制剂为能够对基因Lebocin进行RNA干涉的序列。 进一步的,上述能够对Lebocin进行RNA干涉的序列选自SEQ ID NO :2、SEQ ID NO :3中的至少一种。 进一步的,上述昆虫为鳞翅目昆虫。 进一步的,上述鳞翅目昆虫为斜纹夜蛾、蚕。 进一步的,上述能够对Lebocin进行RNA干涉的序列选自SEQ ID NO :2、SEQ ID NO :3中的至少一种。 本专利技术的有益效果是: I)Lebocin是一种抗菌肽,是鳞翅目昆虫(70%农业害虫所属的目)特有,过去的研宄全 部集中在它的脂肪体和血液中的抗菌作用,虽然也有报道与激素的关系,但无功能研宄, 仍然是围绕抗菌的功能开展。本专利技术前期研宄发现Lebocin在变态时期的中肠表达非常显 著上调,但并不响应可以诱导其在脂肪体表达的同种同剂量的细菌,而响应启动变态发育 的蜕皮激素,在本专利技术中,RNA干涉Lebocin后,虫体死亡,其中肠皮层变薄(而抗菌作用很 强的溶菌酶毫无此作用)。由于预蛹期时中肠发生再生,Lebocin定位在新的中肠皮层,因 此其影响新皮的形成。 2)现有研宄"林献瑜,抗菌肽Lebocin在斜纹夜蛾变态发育时期中肠的表达和功 能研宄"已经发现,斜纹夜蛾抗菌肽Lebocin在新形成的中肠组织中表达,并推测Lebocin 可以通过自身的抗菌作用并协同其他抗菌肽抵御病原微生物的侵染,从而协助中肠组织顺 利重组。而本专利技术发现,斜纹夜蛾抗菌肽Lebocin的确在新形成的中肠组织中表达,但其 在中肠组织的作用并不是抗菌的作用,而是响应启动变态发育的蜕皮激素的信号,从而参 与中肠皮层的形成;抑制抗菌肽Lebocin的表达,会导致中肠皮层变薄,最终会导致虫体死 亡;其中导致中肠皮层变薄的原因并不是由于抗菌肽Lebocin的抗菌作用,相关研宄表明 将抗菌作用很强的溶菌酶被抑制表达时,就不会出现中肠皮层变薄的现象,并且在喂食不 同细菌后昆虫中肠中Lebocin的表达量没有明显变化,而免疫器官脂肪体中的Lebocin表 达明显上调,表明中肠中Lebocin在变态时期的高表达与其抗菌作用无关,与发育有关,与 肠道的再生有关。 3)综上所述,现有信息只是预测昆虫类中肠中抗菌肽Lebocin响应蜕皮激素的信 号并以抗菌的作用协助中肠的发育。而本专利技术发现了昆虫类抗菌肽Lebocin的一种新作 用,即响应启动变态发育的蜕皮激素的信号,以非抗菌的作用参与中肠皮层的发育;如果抑 制抗菌肽Lebocin的表达,会导致中肠皮层变薄,最终使虫体死亡;基于此,本专利技术首次提 出可以将抑制抗菌肽Lebocin表达的抑制剂用于杀虫剂的制备中。 4)Lebocin作为鳞翅目昆虫特有的抗菌肽,在核酸序列上具有很高的特异性,RNAi Lebocin可以专一地杀害鳞翅目害虫。在对人类健康无害以及对环境无污染的前提下,有效 减少鳞翅目害虫对经济作物尤其是农作物的危害。【附图说明】 图1为Lebocin RNAi的斜纹夜蛾虫体; 图2为Lebocin RNAi的斜纹夜蛾虫体的中肠情况; 图 3 为 RNAi 家香表型。A :Lebocin RNAi 死亡个体;B :lysozyme RNAi 个体;C :GFP RNAi个体;标尺:1cm ; 图4为注射dsRNA第5天后,进入游走期的家蚕及其中肠,其中A为注射GFP dsRNA的 家蚕,B为注射溶菌酶dsRNA的家蚕,C为注射家蚕Lebocin dsRNA的家蚕; 图5家蚕中肠发育过程中的Lebocin的表达谱;5LD1-5 :5龄第1-5天;W :游走期;PP : 预蛹期; 图6家蚕5龄第三天(5LD3)和进入变态时期后(W0 18 h)时Lebocin和Lysozyme在 中肠(A)和脂肪体(B冲的表达情况。基因mRNA水平用核糖体蛋白RP49 mRNA含量作内参 进行校正; 图7为细菌诱导家蚕抗菌肽Lebocin的表达情况,其中,mg表示中肠,fb表示免疫器官 脂肪体,凡为大肠杆菌,5: 为金黄色葡萄球菌,CK为对照; 图8为蜕皮激素20E诱导家蚕中肠抗菌肽Lebocin的表达情况。【具体实施方式】 下面结合具体实施本文档来自技高网
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【技术保护点】
昆虫类抗菌肽Lebocin抑制剂在制备杀虫剂中的应用。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:郑思春麦韬毅林献瑜
申请(专利权)人:华南师范大学
类型:发明
国别省市:广东;44

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