一种提高番茄抗虫性的方法技术

本发明专利技术公开了一种提高番茄抗虫性的方法。本发明专利技术提供了蛋白或其相关生物材料在调控植物抗虫性中的应用；所述相关生物材料为能够表达所述蛋白的核酸分子，或含有所述核酸分子的表达盒、重组载体、重组菌或转基因细胞系；所述蛋白为SlMTB1蛋白、SlMTB2蛋白和SlMTB3蛋白。实验证明，SlMTB1，SlMTB2，SlMTB3基因沉默的转基因番茄在受到棉铃虫侵害时，会比野生型番茄表达更多的PI‑II，使其对棉铃虫的抗性显著提高。因此，SlMTB1，SlMTB2，SlMTB3蛋白及其部分编码基因可用于农牧业和生态环境治理所需的抗虫植物品种的培育与鉴定，在植物抗虫育种领域中具有重要作用。

【技术实现步骤摘要】
一种提高番茄抗虫性的方法
本专利技术属于生物
，涉及一种提高番茄抗虫性的方法。
技术介绍
番茄是一种非常重要的经济作物，既是水果，又是蔬菜，其营养价值十分丰富，深受广大消费者的喜爱。番茄是我国栽培最为普遍的果菜之一。目前，中国是世界上番茄栽培面积最大、生产总量最多的国家。随着农业技术的不断提高，番茄种植面积日益扩大，病虫害也越来越严重。病虫害严重影响农业生产，影响作物的产量和品质，制约农业经济的稳定发展。长期以来人们普遍采用化学杀虫剂来控制害虫，但随着时间的推移尤其是化学农药的大量、不合理的使用，带来了如农药残留、害虫产生抗药性和再猖獗、杀灭天敌等自然生态平衡被破坏、环境污染、人类食品安全受到威胁的严重问题。越来越多的研究结果表明，植物在长期的进化过程中形成了一套极为复杂而又精细的防御机制来感知和对抗各类病虫害。减少农药施用、利用植物自身的抗性控制病虫害，对生产无公害蔬菜、水果尤其重要，是我国农业最迫切的需求之一。利用植物抗虫基因培育的抗虫转基因作物，可以避免害虫危害，还具有成本低、保护全、特异性强等优点，成为当前农业生物工程研究的一个热点。抗虫转基因作物21年的商业化，累计种植面积已超过8亿公顷，它为种植者和生态环境的改善带来了丰厚收益，革命性地改变了农业生产的格局。番茄是研究植物与病虫相互作用关系的经典模式系统。早在二十世纪九十年代初，科学家从番茄中发现了世界上第一个植物多肽激素--系统素。系统素以及被称为“抗虫激素”的茉莉酸在植物对咀嚼式昆虫及腐生型病原菌的抗性反应中起重要调控作用，并且通过遗传操作茉莉酸途径中的重要元件可以显著改变植物对病虫的抗性。也就是说，提高植物中茉莉酸信号途径可以提高植物对咀嚼式昆虫的抗性，提高茉莉酸信号转导途径可以通过增强茉莉酸途径的正向调控元件和抑制茉莉酸途径的负向调控元件来实现。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供SlMTB1蛋白、SlMTB2蛋白和SlMTB3蛋白以及相关生物材料的新用途。本专利技术所提供的新用途具体为蛋白或其相关生物材料在调控植物抗虫性中的应用；所述相关生物材料为能够表达所述蛋白的核酸分子，或含有所述核酸分子的表达盒、重组载体、重组菌或转基因细胞系；所述蛋白为SlMTB1蛋白、SlMTB2蛋白和SlMTB3蛋白。所述SlMTB1蛋白具体为如下(A1)-(A4)中任一所示蛋白质：(A1)氨基酸序列为SEQIDNo.1的蛋白质；(A2)将SEQIDNo.1所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有相同功能的蛋白质；(A3)与(A1)-(A2)中任一所限定的氨基酸序列具有99％以上、95％以上、90％以上、85％以上或者80％以上同源性且具有相同功能的蛋白质；(A4)在(A1)-(A3)中任一所限定的蛋白质的N端和/或C端连接标签后得到的融合蛋白；所述SlMTB2蛋白具体为如下(B1)-(B4)中任一所示蛋白质：(B1)氨基酸序列为SEQIDNo.2的蛋白质；(B2)将SEQIDNo.2所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有相同功能的蛋白质；(B3)与(B1)-(B2)中任一所限定的氨基酸序列具有99％以上、95％以上、90％以上、85％以上或者80％以上同源性且具有相同功能的蛋白质；(B4)在(B1)-(B3)中任一所限定的蛋白质的N端和/或C端连接标签后得到的融合蛋白；所述SlMTB3蛋白具体为如下(C1)-(C4)中任一所示蛋白质：(C1)氨基酸序列为SEQIDNo.3的蛋白质；(C2)将SEQIDNo.3所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有相同功能的蛋白质；(C3)与(C1)-(C2)中任一所限定的氨基酸序列具有99％以上、95％以上、90％以上、85％以上或者80％以上同源性且具有相同功能的蛋白质；(C4)在(C1)-(C3)中任一所限定的蛋白质的N端和/或C端连接标签后得到的融合蛋白。在所述应用中，所述蛋白在所述植物中的表达量和/或活性越低，所述植物的抗虫性越强。本专利技术还保护能够使受体植物中蛋白的表达量和/或活性降低的物质在提高植物抗虫性中的应用；所述蛋白为SlMTB1蛋白、SlMTB2蛋白和SlMTB3蛋白；所述SlMTB1蛋白为前文(A1)-(A4)中任一所示蛋白质；所述SlMTB2蛋白为前文(B1)-(B4)中任一所示蛋白质；所述SlMTB3蛋白为前文(C1)-(C4)中任一所示蛋白质。进一步地，所述“能够使受体植物中蛋白的表达量和/或活性降低的物质”可为如下任一：a)用于沉默所述SlMTB1蛋白的编码基因表达的RNA片段；b)用于沉默所述SlMTB2蛋白的编码基因表达的RNA片段；c)用于沉默所述SlMTB3蛋白的编码基因表达的RNA片段；d)用于同时沉默所述SlMTB1蛋白、所述SlMTB2蛋白和所述SlMTB3蛋白的编码基因表达的RNA片段；e)编码a)所述RNA片段的DNA片段；f)编码b)所述RNA片段的DNA片段；g)编码c)所述RNA片段的DNA片段；h)编码d)所述RNA片段的DNA片段；i)含有e)-h)中任一所述DNA片段的重组载体、表达盒、转基因细胞系或重组菌。更进一步地，a)所述RNA片段为SEQIDNo.7或SEQIDNo.4的第1401-1600位核苷酸编码的RNA；b)所述RNA片段为SEQIDNo.8或SEQIDNo.5的第601-800位核苷酸编码的RNA；c)所述RNA片段为SEQIDNo.9或SEQIDNo.6的第81-280位核苷酸编码的RNA；d)所述RNA片段为SEQIDNo.10编码的RNA；e)所述DNA片段的核苷酸序列为SEQIDNo.7；f)所述DNA片段的核苷酸序列为SEQIDNo.8；g)所述DNA片段的核苷酸序列为SEQIDNo.9；h)所述DNA片段的核苷酸序列为SEQIDNo.10。本专利技术的另一个目的是提供一种培育抗虫性提高的植物的方法(或称为“提高番茄抗虫性的方法”)。本专利技术所提供的培育抗虫性提高的植物的方法(或称为“提高番茄抗虫性的方法”)，具体可包括如下步骤：使受体植物中蛋白的表达量和/或活性降低，获得抗虫植物；所述蛋白为SlMTB1蛋白、SlMTB2蛋白和SlMTB3蛋白；所述SlMTB1蛋白为前文(A1)-(A4)中任一所示蛋白质；所述SlMTB2蛋白为前文(B1)-(B4)中任一所示蛋白质；所述SlMTB3蛋白为前文(C1)-(C4)中任一所示蛋白质。在所述方法中，所述“使受体植物中蛋白的表达量和/或活性降低”可通过对所述受体植物中所述蛋白的编码基因进行敲除或抑制表达来实现。进一步地，可通过任何能够实现“对所述受体植物中所述蛋白的编码基因进行敲除或抑制表达”这一目的的技术手段实现，如通过RNAi手段对所述编码基因进行抑制表达。更进一步地，对所述受体植物中的所述蛋白的编码基因进行抑制表达可通过向所述受体植物中导入前文任一所述的“能够使受体植物中蛋白的表达量和/或活性降低的物质”来实现。更加具体的，在本专利技术的一个实施例中，对所述受体植物中的所述蛋白的编码基因进行抑制表达是通过向所述受体植物中导入RNAi干扰载体来实现的；所述RNAi干扰载体为在pHELLSG本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.蛋白或其相关生物材料在调控植物抗虫性中的应用；所述相关生物材料为能够表达所述蛋白的核酸分子，或含有所述核酸分子的表达盒、重组载体、重组菌或转基因细胞系；所述蛋白为SlMTB1蛋白、SlMTB2蛋白和SlMTB3蛋白；所述SlMTB1蛋白为如下(A1)‑(A4)中任一所示蛋白质：(A1)氨基酸序列为SEQ ID No.1的蛋白质；(A2)将SEQ ID No.1所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有相同功能的蛋白质；(A3)与(A1)‑(A2)中任一所限定的氨基酸序列具有99％以上、95％以上、90％以上、85％以上或者80％以上同源性且具有相同功能的蛋白质；(A4)在(A1)‑(A3)中任一所限定的蛋白质的N端和/或C端连接标签后得到的融合蛋白；所述SlMTB2蛋白为如下(B1)‑(B4)中任一所示蛋白质：(B1)氨基酸序列为SEQ ID No.2的蛋白质；(B2)将SEQ ID No.2所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有相同功能的蛋白质；(B3)与(B1)‑(B2)中任一所限定的氨基酸序列具有99％以上、95％以上、90％以上、85％以上或者80％以上同源性且具有相同功能的蛋白质；(B4)在(B1)‑(B3)中任一所限定的蛋白质的N端和/或C端连接标签后得到的融合蛋白；所述SlMTB3蛋白为如下(C1)‑(C4)中任一所示蛋白质：(C1)氨基酸序列为SEQ ID No.3的蛋白质；(C2)将SEQ ID No.3所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有相同功能的蛋白质；(C3)与(C1)‑(C2)中任一所限定的氨基酸序列具有99％以上、95％以上、90％以上、85％以上或者80％以上同源性且具有相同功能的蛋白质；(C4)在(C1)‑(C3)中任一所限定的蛋白质的N端和/或C端连接标签后得到的融合蛋白。...

【技术特征摘要】
1.蛋白或其相关生物材料在调控植物抗虫性中的应用；所述相关生物材料为能够表达所述蛋白的核酸分子，或含有所述核酸分子的表达盒、重组载体、重组菌或转基因细胞系；所述蛋白为SlMTB1蛋白、SlMTB2蛋白和SlMTB3蛋白；所述SlMTB1蛋白为如下(A1)-(A4)中任一所示蛋白质：(A1)氨基酸序列为SEQIDNo.1的蛋白质；(A2)将SEQIDNo.1所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有相同功能的蛋白质；(A3)与(A1)-(A2)中任一所限定的氨基酸序列具有99％以上、95％以上、90％以上、85％以上或者80％以上同源性且具有相同功能的蛋白质；(A4)在(A1)-(A3)中任一所限定的蛋白质的N端和/或C端连接标签后得到的融合蛋白；所述SlMTB2蛋白为如下(B1)-(B4)中任一所示蛋白质：(B1)氨基酸序列为SEQIDNo.2的蛋白质；(B2)将SEQIDNo.2所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有相同功能的蛋白质；(B3)与(B1)-(B2)中任一所限定的氨基酸序列具有99％以上、95％以上、90％以上、85％以上或者80％以上同源性且具有相同功能的蛋白质；(B4)在(B1)-(B3)中任一所限定的蛋白质的N端和/或C端连接标签后得到的融合蛋白；所述SlMTB3蛋白为如下(C1)-(C4)中任一所示蛋白质：(C1)氨基酸序列为SEQIDNo.3的蛋白质；(C2)将SEQIDNo.3所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有相同功能的蛋白质；(C3)与(C1)-(C2)中任一所限定的氨基酸序列具有99％以上、95％以上、90％以上、85％以上或者80％以上同源性且具有相同功能的蛋白质；(C4)在(C1)-(C3)中任一所限定的蛋白质的N端和/或C端连接标签后得到的融合蛋白。2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：所述蛋白在所述植物中的表达量和/或活性越低，所述植物的抗虫性越强。3.能够使受体植物中蛋白的表达量和/或活性降低的物质在提高植物抗虫性中的应用；所述蛋白为SlMTB1蛋白、SlMTB2蛋白和SlMTB3蛋白；所述SlMTB1蛋白为如下(A1)-(A4)中任一所示蛋白质：(A1)氨基酸序列为SEQIDNo.1的蛋白质；(A2)将SEQIDNo.1所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有相同功能的蛋白质；(A3)与(A1)-(A2)中任一所限定的氨基酸序列具有99％以上、95％以上、90％以上、85％以上或者80％以上同源性且具有相同功能的蛋白质；(A4)在(A1)-(A3)中任一所限定的蛋白质的N端和/或C端连接标签后得到的融合蛋白；所述SlMTB2蛋白为如下(B1)-(B4)中任一所示蛋白质：(B1)氨基酸序列为SEQIDNo.2的蛋白质；(B2)将SEQIDNo.2所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有相同功能的蛋白质；(B3)与(B1)-(B2)中任一所限定的氨基酸序列具有99％以上、95％以上、90％以上、85％以上或者80％以上同源性且具有相同功能的蛋白质；(B4)在(B1)-(B3)中任一所限定的蛋白质的N端和/或C端连接标签后得到的融合蛋白；所述SlMTB3蛋白为如下(C1)-(C4)中任一所示蛋白质：(C1)氨基酸序列为SEQIDNo.3的蛋白质；(C2)将SEQIDNo.3所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有相同功能的蛋白质；(C3)与(C1)-(C2)中任一所限定的氨基酸序列具有99％以上、95％以上、90％以上、85％以上或者80％以上同源性且具有相同功能的蛋白质；(C4)在(C1)-(C3)中任一所限定的蛋白质的N端和/或C端连接标签后得到的融合蛋白。4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于：所述“能够使受体植物中蛋白的表达量和/或活性降低的物质”为如下任一：a)用于沉默所述SlMTB1蛋白的编码基因表达的RNA片段；b)用于沉默所述SlMTB2蛋白的编码基因表达的RNA片段；c)用于沉默所述SlMTB3蛋白的编码基因表达的RNA片段；d)用于同时沉默所述SlMTB1蛋白、所述SlMTB2蛋白和所述SlMTB3蛋白的编码基因表达的RNA片段；e)编码a)所述RNA片段的DNA片段；f)编码b)所述RNA片段的DNA片段；g)编码c)所述RNA片段的DNA片段；h)编码d)所述RNA片段的DNA片段；i)含有e)-h)中任一所述DNA片段的重组载体、表达盒、转基因细胞系或重组菌。5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于：a)所述RNA片段为SEQIDNo.7或SEQIDNo.4的第1401-1600位核苷酸编码的RNA；b)所述RN...

【专利技术属性】
技术研发人员：李传友，刘圆圆，翟庆哲，邓磊，蒋红玲，
申请(专利权)人：中国科学院遗传与发育生物学研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11