一种新的杀虫蛋白及其核苷酸序列制造技术

本发明专利技术涉及一种新的杀虫蛋白及其核苷酸序列。杀虫蛋白具有如(I)和(II)中的至少一种的氨基酸序列：(I)SEQ ID No.2所示的氨基酸序列；(II)与如SEQ ID No.2所示的氨基酸序列的一致性在98％以上，且与如SEQ ID No.2所示的氨基酸序列具有相同功能的氨基酸序列；优选其氨基酸序列为与如SEQ ID No.2所示的氨基酸序列的一致性在99.5％以上，且与如SEQ ID No.2所示的氨基酸序列具有相同功能的氨基酸序列。

A new insecticidal protein and its nucleotide sequence

The present invention relates to a new insecticidal protein and its nucleotide sequence. Insecticidal protein has such as (I) (II) and at least one of the amino acid sequence of the amino acid sequence of SEQ (I) ID No.2 shown; (II) consistent with the amino acid sequence of SEQ ID No.2 shown above 98%, amino acid sequence and has the same function with amino acid sequence of SEQ ID No.2 shown; optimization of its amino acid sequence is consistent with the amino acid sequence of SEQ ID No.2 shown above 99.5%, amino acid sequence and has the same function with the amino acid sequence of SEQ ID represented by No.2.

【技术实现步骤摘要】
一种新的杀虫蛋白及其核苷酸序列
本专利技术涉及一种新的杀虫蛋白及其核苷酸序列。
技术介绍
虫害是造成农作物减产的重要原因之一，减少虫害的损失是增加粮食与饲料作物产量的重要途径。据统计全球粮食与饲料作物总产量每年因虫害造成的损失达14％，直接给农业生产造成的经济损失高达数千亿美元。我国每年因虫害造成的损失水稻减产10％、小麦减产20％、棉花减产30％以上。其中，棉铃虫(Helicoverpaarmigera)和玉米螟(Ostriniafurnacalis)是两种广泛分布于世界各地重要的农业害虫。棉铃虫属鳞翅目夜蛾科，寄主很广，已知的寄主便有200多种，在蔬菜上主要危害茄科和豆类，其中以番茄和辣椒受害最重，除此外还危害十字花科蔬菜和瓜类。在作物上是棉花、花生、大豆上的重要害虫，并且还可危害小麦、玉米、高粱、豆类、烟草、芝麻、向日葵、苹果、梨、桃、葡萄等。多食性，区域性灾变是棉铃虫发生的特点，对它的防控是我国农业生产面对的长期问题，上世纪棉铃虫危害棉花造成了巨大的经济损失，当时棉铃虫的防治还主要依赖化学药剂，对环境和人畜造成了严重的危害，以及产生了严重的抗药性问题。玉米螟(Ostriniafurnacalis)俗名钻心虫，属鳞翅目螟蛾科，是我国玉米生产上最重要的害虫，低龄幼虫危害玉米心叶，大龄幼虫钻蛀危害玉米茎秆、雄穗柄、雌穗柄和雌穗，每年因亚洲玉米螟的危害造成的产量损失为600万到900万吨。采用喷施化学农药和生物杀虫剂等防治手段固然可以减轻害虫对农作物的为害，但化学农药造成环境污染，生物杀虫剂成本较高。长期以来，大量喷施化学杀虫剂，不仅会增强害虫的抗药性，使益虫及其它生态区系遭受破坏，而且严重污染环境，提高生产成本，破坏生态平衡。因此，减少杀虫剂使用量，发展现代植物保护技术，已成为可持续发展农业中必须正视的课题之一。苏云金芽胞杆菌(Bacillusthuringiensis，简称Bt)是一种分布广泛的革兰氏阳性细菌，是一种对害虫毒力强且对天敌无毒性的昆虫病原微生物，对高等动物和人无毒性。它是目前研究最为深入、使用最为广泛的微生物杀虫剂，对16个目3000多种害虫有活性。Bt在芽胞形成期可形成杀虫晶体蛋白(InsecticidalCrystalProteins，ICPs)，也称δ-内毒素(delta-endotoxin)[Bravo.A.,GillS.S.,M.BacillusthuringiensisMechanismsandUse.ComprehensiveMolecularInsectScienceElsevier,2005,175～206.]，它的形状、结构和大小均与其毒力有着密切关系。苏云金芽胞杆菌杀虫晶体蛋白因其杀虫效果好、对人畜无害[DeMaagdR.A.,BravoA.,CrickmoreN.HowBacillusthuringiensishasevolvedspecifictoxinstocolonizetheinsectworld.TrendsGenet,2001,17:193～199.]，不污染环境，因而Bt在害虫的生物防治中得到了最广泛的应用。1996年全世界第一例转基因抗虫植物在美国获准应用，它使用的基因来自Btcry1Ac。在接下来的几年里，转cry1Ab基因的抗虫玉米，转cry3Aa基因的抗虫土豆等相距问世。在中国，自1998年开始正式推广含有cry1Ac/cry1A基因的抗虫棉以来，已经被普遍种植，棉铃虫的危害也得到了很好的控制。从1996年到2015年的20年期间全球转基因作物累计种植面积达到空前的20亿公顷，相当于中国大陆总面积(9.56亿公顷)或美国总面积(9.37亿公顷)的2倍。这累计的20亿公顷包括：10亿公顷转基因大豆、6亿公顷转基因玉米、3亿公顷转基因棉花和1亿公顷转基因油菜。20年间，农民获益超过1500亿美元。二十年的商业化证明，转基因作物已经实现了其先前的承诺，为农民乃至为全社会带来了农业、环境、经济、健康和社会效益。转基因作物的快速应用表明，那些进行了转基因作物商业化种植的发达国家的大农场主和发展中国家的小农户都已经认识到这种巨大的多重收益。然而，由于目前商品化的转基因抗虫作物的抗虫基因种类比较单一，如此大面积推广种植存在害虫避难所减少与害虫抗药性上升的风险。因此需要不断分离更高毒力的基因或者新的基因组合来避免害虫抗药性上升的风险。
技术实现思路
为此，本申请之一提供了一种杀虫蛋白，其具有如(I)和(II)中的至少一种的氨基酸序列：(I)SEQIDNo.2所示的氨基酸序列；(II)与如SEQIDNo.2所示的氨基酸序列的一致性在98％以上，且与如SEQIDNo.2所示的氨基酸序列具有相同功能的氨基酸序列。通过(II)限定的杀虫蛋白在与如SEQIDNo.2所示的氨基酸序列具有相同功能的同时，也具有与如SEQIDNo.2所示的氨基酸序列相当或者更优的效果，因此可以明显地除去已经被公开的杀虫蛋白。其中，全长杀虫晶体蛋白可以经过蛋白酶等作用的切割，切割得到约52-65kDa(例如具有55-60kDa)的蛋白后能够更好地发挥其活性。因此，具有如(II)的氨基酸序列的所述的杀虫蛋白可以是具有如(I)的氨基酸序列经过胰凝乳蛋白酶和/或胰蛋白酶消化后获得的具有52-65kDa的蛋白，且与如SEQIDNo.2所示的氨基酸序列具有相同功能的氨基酸序列；优选具有如(II)的氨基酸序列的所述的杀虫蛋白可以是具有如(I)的氨基酸序列经过胰凝乳蛋白酶和/或胰蛋白酶消化后获得的具有55-60kDa的蛋白，且与如SEQIDNo.2所示的氨基酸序列具有相同功能的氨基酸序列。所述的切割可以一般发生在有害生物的肠道之内，但也可以人为地有目的地改造为具有相同功能的52-65kDa(例如具有55-60kDa)的蛋白。在一个具体实施例中，优选杀虫蛋白的氨基酸序列为与如SEQIDNo.2所示的氨基酸序列的一致性在99％以上，且与如SEQIDNo.2所示的氨基酸序列具有相同功能的氨基酸序列。通过这种方式限定的杀虫蛋白在与如SEQIDNo.2所示的氨基酸序列具有相同功能的同时，也具有与如SEQIDNo.2所示的氨基酸序列相当或者更优的效果，因此可以明显地除去已经被公开的杀虫蛋白。在一个具体实施例中，优选杀虫蛋白的氨基酸序列为与如SEQIDNo.2所示的氨基酸序列的一致性在99.5％以上，且与如SEQIDNo.2所示的氨基酸序列具有相同功能的氨基酸序列。通过这种方式限定的杀虫蛋白在与如SEQIDNo.2所示的氨基酸序列具有相同功能的同时，也具有与如SEQIDNo.2所示的氨基酸序列相当或者更优的效果，因此可以明显地除去已经被公开的杀虫蛋白。在一个具体实施例中，所述杀虫蛋白还可以为如(I)的氨基酸序列经过取代和/或缺失和/或添加一个或多个氨基酸后，与具有如(I)的氨基酸序列的杀虫蛋白具有相同功能的蛋白。通过这种方式限定的杀虫蛋白在与如SEQIDNo.2所示的氨基酸序列具有相同功能的同时，也具有与如SEQIDNo.2所示的氨基酸序列相当或者更优的效果，因此可以明显地除去已经被公开的杀虫蛋白。本申请的杀虫蛋白对害虫体重的抑制活性，特别是对棉铃虫和玉米螟的体重抑制活性显著优于现有技术中的杀虫蛋白的抑制活性本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种杀虫蛋白，其具有如(I)和(II)中的至少一种的氨基酸序列：(I)SEQ ID No.2所示的氨基酸序列；(II)与如SEQ ID No.2所示的氨基酸序列的一致性在98％以上，且与如SEQ ID No.2所示的氨基酸序列具有相同功能的氨基酸序列；优选其氨基酸序列为与如SEQ ID No.2所示的氨基酸序列的一致性在99.5％以上，且与如SEQ ID No.2所示的氨基酸序列具有相同功能的氨基酸序列。

【技术特征摘要】
1.一种杀虫蛋白，其具有如(I)和(II)中的至少一种的氨基酸序列：(I)SEQIDNo.2所示的氨基酸序列；(II)与如SEQIDNo.2所示的氨基酸序列的一致性在98％以上，且与如SEQIDNo.2所示的氨基酸序列具有相同功能的氨基酸序列；优选其氨基酸序列为与如SEQIDNo.2所示的氨基酸序列的一致性在99.5％以上，且与如SEQIDNo.2所示的氨基酸序列具有相同功能的氨基酸序列。2.一种核苷酸序列，所述核苷酸序列为编码如权利要求1所述的杀虫蛋白的核苷酸序列。3.根据权利要求2所述的核苷酸序列，其特征在于，当所述杀虫蛋白的氨基酸序列如SEQIDNo.2所示时，编码所述杀虫蛋白的所述核苷酸序列如SEQIDNo.1所示。4.一种组合物，其包括如权利要求1所述的杀虫蛋白。5.根据权利要求4所述的组合物，其特征在于，当所述杀虫蛋白的氨基酸序列如SEQIDNo.2所示时，编码所述杀虫蛋白的核苷酸序列如SEQIDNo.1所示。6.一种含有根据权利要求2或3所述的核苷酸序列，且能产生如权利要求1所述的杀虫蛋白的转基因微生物；优选所述转基因微生物包括芽胞杆菌(Bacillus)、假单胞菌(Pseudomonas)、肠杆菌(Escherichia)和酵母(Saccharomyces)中的至少一种；优选所述芽胞杆菌包括苏云金芽胞杆菌(Bacillusthuringiensis)、枯草芽胞杆菌(Bacillussubtilis)、萎缩芽胞杆菌(Bacillusatrophaeus)和蜡样芽胞杆菌(Bacilluscereus)中的至少一种；所述假单胞菌包括荧光假单胞杆菌(Pseudomonasfluorescens)；所述肠杆菌包括大肠杆菌(Escherichiacoli)。7.根据权利要求2或3所述的核苷酸序列在制备转基因植物中的应用，其中，所述转基因植物能够产生如权利要求1所述的杀虫蛋白；所述转基因植物包括禾本科(Liliaceae)、豆科(Leguminosae)、藜科(Chenopodiaceae)、菊科(Compositae)、和锦葵科(Malvaceae)中的至少一种；优选所述转基因植物包括蜀黍属(Zea)、高梁属(Sorghum)、...

【专利技术属性】
技术研发人员：张杰，束长龙，耿丽丽，宋福平，彭琦，梁影屏，
申请(专利权)人：中国农业科学院植物保护研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11