新的杀虫毒素制造技术

本发明专利技术公开了一种高度抗广谱鳞翅目昆虫害虫的新的杀虫毒素。可以利用编码该杀虫毒素的ＤＮＡ转化各种原核生物和真核生物以表达所述杀虫毒素。还可以在各种环境中利用这些重组生物体控制鳞翅目昆虫。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及来源于苏云金芽孢杆菌(Aacj77ws ^ w2^7 f'e/ sis) 的新的Vip3毒素，其表达引起所述毒素的核酸序列，制备该毒素的 方法，及利用该毒素和相应的核酸序列控制昆虫的方法。
技术介绍
植物害虫是世界重要农作物损失的主要因素。仅在美国，每年由 非哺乳动物害虫包括昆虫的侵染就损失约80亿美元。除了农田作物 损失外，昆虫害虫对于蔬菜和水果种植者，对于观赏花卉的生产者， 和对于家宅园丁也是负担。目前主要通过化学杀虫剂的广泛应用来控制昆虫害虫，该化学杀 虫剂可积极抑制昆虫生长、妨碍昆虫进食或繁殖的方面，或引起死亡。 因此可以达到良好的昆虫控制，但是这些化学药品有时也影响其它有 益昆虫。化学杀虫剂的广泛应用所引起的另一问题是抗药性昆虫品种 出现。通过各种抗药性处理实践已经部分緩解了这种现象，但是对可 替代的控制害虫的药剂存在日益增加的需要。生物害虫控制药剂，如 表达杀虫毒素象5-内毒素的苏云金芽孢杆菌(^a""^ t力"ri/2^z'e/Ls/s)抹系也已经施用于农作物，并且具有满意的结果， 这为化学杀虫剂提供了可替代物或补充物。已经分离了编码这些5 -内毒素的一些基因，并已证实它们在异源宿主中的表达提供了用于经 济重要昆虫害虫控制的另一种工具。特别地，转基因植物中杀虫毒素 如苏云金芽孢杆菌(5acj77f/s tAwjrj'/^j'e/7s&) 5-内毒素的表达提 供了免受所针对的昆虫害虫侵害的有效保护，并且表达这种毒素的转 基因植物已经商品化，使得农民能够减少化学昆虫控制药剂的施用。现在已经鉴定了其它非内毒素基因和它们编码的蛋白质。美国专利5, 877,012， 6,107,279， 6, 137， 033和6,291,156，及Estruch等 (1996， Proc. Natl. Acad. Sci. 93: 5389-5394)和Yu等(1997， Appl. Environ. Microbiol. 63: 532-536)描述了称为Vip3的新一类杀虫 蛋白质，这里并入所有这些文献为参考文献。Mp3编码序列编码芽 孢杆菌(^a^77M)营养生长阶段期间产生和分泌的约88kDa蛋白质 (营养杀虫蛋白质，VIP)。 Vip3A蛋白质具有抗广谱鳞翅目害虫， 包括但不限于小地老虎(BCW， yt^ro^'s j>sj7o/z)，草地軲虫(PAW, 5^ocfo/7tejra frw^pert/a)，烟辨夜蛾(TBW, 〃e7j.otAjfs 「j.resce/is)， 和谷实夜蛾(CEW, ^e"corerpazea)的杀虫活性。最近，已经发现表 达Vip3A蛋白质的植物抗半翅目昆虫害虫引起的进食损害。因此 Vip3A蛋白质显示了独特的杀虫活性谱。其它的专利公开W0 98/18932， W0 98/33991， W0 98/00546，和W0 99/57282现在也已经鉴定了 Vip3A 类蛋白质的同源物。化学和生物控制方法的连续应用增加了昆虫发展对这种控制方 法抗药性的机会。而且，用目前的方法仅仅可控制几种特定的昆虫害 虫。因此，需要开发出能为农民提供经济利益，并且是环境可接受的 新的和有效的害虫控制药剂。特别需要的是靶向较广谱的经济重要昆 虫害虫和能有效控制对现存昆虫控制药剂有抗药性或可能产生抗药 性的昆虫抹系的控制药剂。而且，也期望获得其施用对环境的影响降 至最小的药剂。专利技术概述本专利技术通过提供新的基因和毒素而致力于解决新的害虫控制药 剂的需要，所述新的基因和毒素不同于美国专利5,877,012, 6,107,279，和6,137,033, Estruch等(1996)， Yu等(1997)及W0 98/18932， W0 98/33991， W0 99/57282,和W0 98/00546所公开的基 因和毒素。本专利技术提供了控制植物害虫的组合物和方法。特别地，提供了从苏云金芽孢杆菌(v9ad77ws 7^w^7^ie/jws)分离的新rip3核酸序 列，基本与其相同的序列，所述序列的表达引起了对经济重要昆虫害 虫，特别是侵染植物的昆虫害虫具有高度特异毒性的杀虫毒性。本发 明进一步涉及由所述核酸序列表达产生的新的杀虫毒素，含有该杀虫 毒素的组合物和制剂，它们能抑制昆虫害虫存活、生长和繁殖的能力， 或能限制与昆虫有关的农作物损害或损失。本专利技术也涉及例如在制备 具有更强杀虫活性的杂合毒素中或在重组基因方法如DNA改组中利 用该核酸序列的方法。本专利技术进一步涉及制备该毒素的方法，例如在 微生物中利用该核酸序列控制昆虫的方法，或在转基因植物中利用该 核酸序列提供免受昆虫损害的保护作用的方法，涉及利用杀虫毒素和 包含该杀虫毒素的组合物和制剂的方法，例如向昆虫侵染的区域或预 防处理昆虫易侵染的区域或植物施用杀虫毒素或组合物或制剂以提 供免受昆虫害虫侵害的保护。这里所述新的杀虫毒素抗昆虫的活性很高。例如，通过杀虫毒素 可以控制大量经济重要昆虫害虫，如鳞翅目欧洲玉米螟fOstrJ'/2ia 小菜蛾(/7"e7Ja Wo"e"3)，秋祐虫(5^o一tera jf27/《J'/ e2Y/a)， 小地老虎(y4^ro tis /psjf o/ ),谷实夜蛾(He 1 i cov erpa zea)， 烟对夜蛾(/fe7jf.ot力j's ".resce/ s)， 贪夜蛾(5^oa^/ ter3 e;rj'^/a), 西南玉米螺("j'atraea gra/7i/2'ose77a)， 蔗螺("j.atraea sacc力arah's)， 地中海玉米螟(5"esa/77jfa /70/7a^rojf'cfe5)， 细点突夜 域(〃e7icoKerpa / w/7c"《ejra)和棉铃虫(/fe7icorejr/ a ylr巡X^ejra)。 所述杀虫毒素可以单独使用或与其它昆虫控制策略联合使用，以提供 具有最大害虫控制效力，同时将对环境的影响降至最小。根据一个方面，本专利技术提供了包含编码毒素的核苷酸序列的分离 的核酸分子，所述毒素具有抗昆虫活性，其中所述核苷酸序列(a) 与SEQ ID N0: 1有至少92 %序列同 一性；或(b)与(a)的核苷酸序列 属同类编码(isocoding);或(c)编码与SEQ ID NO: 3有至少91% 序列同一性的氨基酸序列。在该方面一个实施方式中，分离的核酸分子包含与SEQ ID NO: 1有至少92%序列同一性的核苷酸序列。在该方面的另一个实施方式中，分离的核酸分子包含与同SEQID NO: 1有至少92%序列同一性的核苷酸序列属同类编码的核苷酸序 列。在进一步实施方式中，分离的核酸分子包含SEQ ID NO: 1或SEQ ID NO: 3所示的核苷酸序列。在该方面另一个实施方式中，分离的核酸分子包含编码与SEQID NO: 2有至少91%序列同一性的氨基酸序列的核苷酸序列。在进一步 实施方式中，分离的核酸分子包含编码SEQ ID NO: 3中所示氨基酸 序列的核苷酸序列。在一个实施方式中，分离的核酸分子包含大肠杆菌(E 抹 系DH5a中含有的pNOV1325(命名为ATCC PTA-3868 )所含的约2. 4kb DNA片段。在另一个本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有抗昆虫活性的分离的毒素，其中所述毒素包含：　（ａ）与ＳＥＱ　ＩＤ　ＮＯ：２有至少９１％序列同一性的氨基酸序列；或　（ｂ）通过包含与ＳＥＱ　ＩＤ　ＮＯ：１有至少９２％序列同一性的核苷酸序列的核酸分子表达产生的氨基酸序列。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：P迈尔斯，V克拉默，沈志诚，F肖特科斯基，GW沃伦，
申请(专利权)人：辛根塔参与股份公司，
类型：发明
国别省市：CH[瑞士]