对鳞翅目昆虫具有活性的杀害虫毒素蛋白质制造技术

本文公开了编码展现鳞翅目昆虫抑制活性的杀昆虫蛋白质的核苷酸序列，含有黑切根虫(BCW)毒性蛋白质的嵌合体和BCW毒素杀昆虫剂，表达所述嵌合体或所述杀昆虫剂的转基因植物，以及在本文中称为BCW 001、BCW 002、BCW 003的新型杀昆虫蛋白质，和用于检测所述核苷酸序列或所述杀昆虫剂在生物样品中的存在性的方法。

Insecticidal Toxin Proteins Active to Lepidoptera Insects

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】对鳞翅目昆虫具有活性的杀害虫毒素蛋白质相关申请的引用本申请要求2017年1月12日提交的美国临时申请号62/445,313的权益，所述美国临时申请以引用的方式整体并入本文。序列表的并入本文提供计算机可读形式的序列表，其含有于2018年1月11日创建的名为“MONS434WO-sequencelisting.txt”的文件。如在中所测量，该文件为166,134字节，并且以引用的方式整体并入本文。这个序列表由SEQIDNO:1-SEQIDNO:12组成。
本专利技术总体涉及昆虫抑制性蛋白质的领域，特别是涉及展现针对植物和种子的农业相关鳞翅目(Lepidopteran)害虫的昆虫抑制活性的蛋白质，所述植物和种子的农业相关鳞翅目害虫特别是诸如黑切根虫(“BCW”，小地老虎(Agrotisipsilon))的鳞翅目害虫。专利技术背景由苏云金芽孢杆菌(Bacillusthuringiensis，Bt)细菌物种产生的昆虫抑制性蛋白质是在本领域中已知的。某些Bt蛋白质可用于通过将农业上可接受的含有一种或多种此类蛋白质的制剂喷雾于植物上，用被配制为含有杀昆虫有效量的此类蛋白质的组合物对种子进行包衣，或通过在植物/种子中表达结果有效的一种或多种所述蛋白质来防治作物植物的农业害虫。仅少许Bt蛋白质已被开发来用作转基因性状以实现由农民进行商业使用以防治昆虫害虫。农民依赖于这些蛋白质来提供指定害虫防治谱，并且可继续在叶和土壤施用中依赖于广谱化学物质来防治害虫。某些鳞翅目昆虫，诸如地老虎属(Agrotis)种和Striacosta种，已被证明特别难以使用当前在用的转基因杀昆虫性状进行防治，所述性状包括Cry1Ab、Cry1Ac、Cry1Fa、Cry2Ab、Cry2Ae、VIP3Aa和已较不频繁使用的各种其他Bt毒素。因此，需要这样的昆虫抑制性蛋白质，所述昆虫抑制性蛋白质展现针对更广泛谱系的昆虫害虫物种的活性，并且用于在毒素中使用以用于克服害虫对包括当前用于害虫管理系统中的毒素的现有杀害虫剂的抗性发展。本申请描述新型蛋白质家族、变体和嵌合毒素蛋白质构建体，所述新型蛋白质家族、变体和嵌合毒素蛋白质构建体各自展现惊人有效的针对鳞翅目，特别是针对诸如黑切根虫之类的地老虎属种害虫的杀昆虫活性。
技术实现思路
显示一组新型昆虫抑制性多肽(毒素蛋白质BCW001、BCW002和BCW003，以及它们的杀害虫片段)会展现针对作物植物的若干鳞翅目害虫，特别是针对黑切根虫物种(地老虎属种)的抑制活性。各蛋白质可单独或彼此组合以及与其他Bt蛋白质和昆虫抑制剂组合用于制剂中以及植物中，由此提供当前用于农业系统中的Bt蛋白质和杀昆虫剂化学物质的替代物。本专利技术提供多核苷酸构建体，其以可操作键联方式含有异源性启动子区段，所述异源性启动子区段连接到编码具有Cry1A特征的杀昆虫蛋白质或其杀昆虫活性片段的核苷酸序列，所述杀昆虫蛋白质相对于Cry1A类毒素蛋白质小于全长，并且具有如以SEQIDNO:2、SEQIDNO:4、SEQIDNO6、SEQIDNO:8、SEQIDNO:10和SEQIDNO:12阐述的从约位置1至位置607的氨基酸序列。展现此类杀昆虫活性的小于全长多肽应展现与如以SEQIDNO:2阐述的BCW001氨基酸序列从约位置1至约位置606或从约位置5至约位置600具有至少约100％、99％、98％、97％、96％、95％、94％、94％、92％、91％或90％同一性。如果将使用全长或显著较大毒素片段，那么同一性百分比应具有较小严格性，并且扩展至与如以SEQIDNO:2、SEQIDNO:4和SEQIDNO:6阐述的全长毒素蛋白质序列具有从约100％至约95％、至约90％、至约85％或甚至80％同一性的同一性百分比，因为当在膳食生物测定中针对黑切根虫幼虫测试时，以及当在植物中在玉米、棉花中以及在表达此类蛋白质的大豆转基因事件中测试时，这些毒素蛋白质展现商业适用水平的生物活性。本专利技术还提供对黑切根虫鳞翅目种具有毒性的蛋白质，包括具有如以SEQIDNO:2阐述的从位置256至606的氨基酸序列的蛋白质(BCW001蛋白)，以及具有如以SEQIDNO:4和SEQIDNO:6中的任一者阐述的从氨基酸位置257至607的氨基酸序列的蛋白质(在本文中分别称为BCW002毒素蛋白和BCW003毒素蛋白)。还观察到所述杀昆虫蛋白质展现针对选自由以下组成的组的鳞翅目种的活性：草地夜蛾(Spodopterafrugiperda)、甜菜夜蛾(Spodopteraexigua)、斜纹夜蛾(Spodopteralitura)、蓓带夜蛾(Mamestraconfigurata)、豆白缘切根虫(Striacostaalbicosta)、粉纹夜蛾(Trichoplusiani)、大豆夜蛾(Pseudoplusiaincludens)、黎豆夜蛾(Anticarsiagemmatalis)、苜蓿绿夜蛾(Hypenascabra)、烟芽夜蛾(Heliothisvirescens)、粒肤地老虎(Agrotissubterranea)、一星粘虫(Pseudaletiaunipuncta)、小地老虎、西方灰地老虎(Agrotisorthogonia)、玉米螟(Ostrinianubilalis)、脐橙螟(Amyeloistransitella)、玉米根草螟(Crambuscaliginosellus)、稻切叶野螟(Herpetogrammalicarsisalis)、向日葵螟(Homoeosomaelectellum)、南美玉米苗斑螟(Elasmopalpuslignosellus)、苹果蠹蛾(Cydiapomonella)、葡萄小食心虫(Endopizaviteana)、梨小食心虫(Grapholitamolesta)、向日葵芽卷叶蛾(Suleimahelianthana)、小菜蛾(Plutellaxylostella)、棉红铃虫(Pectinophoragossypiella)、舞毒蛾(Lymantriadispar)、棉叶波纹夜蛾(Alabamaargillacea)、果树黄卷蛾(Archipsargyrospila)、玫瑰黄卷蛾(Archipsrosana)、二化螟(Chilosuppressalis)、稻纵卷叶螟(Cnaphalocrocismedinalis)、玉米根草螟(Crambuscaliginosellus)、早熟禾草螟(Crambusteterrellus)、西南玉米杆草螟(Diatraeagrandiosella)、小蔗杆草螟(Diatraeasaccharalis)、埃及钻夜蛾(Eariasinsulana)、翠纹钻夜蛾(Egriasvittella)、棉铃虫(Helicoverpaarmigera)、玉米穗虫(Helicoverpazea)、烟芽夜蛾(Heliothisvirescens)、稻切叶野螟(Herpetogrammalicarsisalis)、葡萄花翅小卷蛾(Lobesiabotrana)、棉红铃虫(Pectinophoragossypiella)、柑桔潜叶蛾(Phyllocnistiscitrella)、欧洲粉蝶(Pierisbrassicae)、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种包含核苷酸序列的多核苷酸构建体，所述核苷酸序列编码：(a)具有包含选自由SEQ ID NO:2、SEQ ID NO:4、SEQ ID NO6、SEQ ID NO:8、SEQ ID NO:10和SEQ ID NO:12组成的组的序列的氨基酸1至607的氨基酸序列的杀昆虫蛋白质，或其杀昆虫片段；(b)展现与(a)的所述氨基酸序列的至少95％同一性的多肽片段；(c)展现与(a)的所述氨基酸序列的至少84％同一性的多肽片段；(d)展现与(a)的所述氨基酸序列的至少64％同一性的多肽片段；或(e)具有如以SEQ ID NO:2、4、6、8、10或12中的任一者阐述的从位置7至607的氨基酸序列的杀昆虫蛋白质，其中所述核苷酸序列可操作地连接到异源性启动子序列。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.01.12 US 62/445,3131.一种包含核苷酸序列的多核苷酸构建体，所述核苷酸序列编码：(a)具有包含选自由SEQIDNO:2、SEQIDNO:4、SEQIDNO6、SEQIDNO:8、SEQIDNO:10和SEQIDNO:12组成的组的序列的氨基酸1至607的氨基酸序列的杀昆虫蛋白质，或其杀昆虫片段；(b)展现与(a)的所述氨基酸序列的至少95％同一性的多肽片段；(c)展现与(a)的所述氨基酸序列的至少84％同一性的多肽片段；(d)展现与(a)的所述氨基酸序列的至少64％同一性的多肽片段；或(e)具有如以SEQIDNO:2、4、6、8、10或12中的任一者阐述的从位置7至607的氨基酸序列的杀昆虫蛋白质，其中所述核苷酸序列可操作地连接到异源性启动子序列。2.一种对黑切根虫鳞翅目种具有毒性的蛋白质，其包含：(a)如以SEQIDNO:2阐述的从位置256至606的氨基酸序列(b)如以SEQIDNO:4阐述的从位置257至607的氨基酸序列；和(c)如以SEQIDNO:6阐述的从位置257至607的氨基酸序列。3.根据权利要求1所述的多核苷酸构建体，其中所述杀昆虫蛋白质展现针对选自由以下组成的组的鳞翅目种的活性：草地夜蛾、甜菜夜蛾、斜纹夜蛾、蓓带夜蛾、豆白缘切根虫、粉纹夜蛾、大豆夜蛾、黎豆夜蛾、苜蓿绿夜蛾、烟芽夜蛾、粒肤地老虎、一星粘虫、小地老虎、西方灰地老虎、玉米螟、脐橙螟、玉米根草螟、稻切叶野螟、向日葵螟、南美玉米苗斑螟、苹果蠹蛾、葡萄小食心虫、梨小食心虫、向日葵芽卷叶蛾、小菜蛾、棉红铃虫、舞毒蛾、棉叶波纹夜蛾、果树黄卷蛾、玫瑰黄卷蛾、二化螟、稻纵卷叶螟、玉米根草螟、早熟禾草螟、西南玉米杆草螟、小蔗杆草螟、埃及钻夜蛾、翠纹钻夜蛾、棉铃虫、玉米穗虫、烟芽夜蛾、稻切叶野螟、葡萄花翅小卷蛾、棉红铃虫、柑桔潜叶蛾、欧洲粉蝶、菜粉蝶、小菜蛾和番茄斑潜蝇。4.根据权利要求2所述的蛋白质，其进一步包含针对选自由以下组成的组的鳞翅目种的生物活性：草地夜蛾、甜菜夜蛾、斜纹夜蛾、蓓带夜蛾、豆白缘切根虫、粉纹夜蛾、大豆夜蛾、黎豆夜蛾、苜蓿绿夜蛾、烟芽夜蛾、粒肤地老虎、一星粘虫、小地老虎、西方灰地老虎、玉米螟、脐橙螟、玉米根草螟、稻切叶野螟、向日葵螟、南美玉米苗斑螟、苹果蠹蛾、葡萄小食心虫、梨小食心虫、向日葵芽卷叶蛾、小菜蛾、棉红铃虫、舞毒蛾、棉叶波纹夜蛾、果树黄卷蛾、玫瑰黄卷蛾、二化螟、稻纵卷叶螟、玉米根草螟、早熟禾草螟、西南玉米杆草螟、小蔗杆草螟、埃及钻夜蛾、翠纹钻夜蛾、棉铃虫、玉米穗虫、烟芽夜蛾、稻切叶野螟、葡萄花翅小卷蛾、棉红铃虫、柑桔潜叶蛾、欧洲粉蝶、菜粉蝶、小菜蛾和番茄斑潜蝇。5.一种载体，其包含如权利要求1所述的多核苷酸构建体。6.一种宿主细胞，其包含如权利要求1所述的多核苷酸构建体，其中所述宿主细胞选自由细菌细胞、酵母细胞和植物细胞组成的组。7.如权利要求6所述的宿主细胞，其中所述植物细胞选自由以下组成的组：苜蓿、香蕉、大麦、菜豆、西兰花、卷心菜、芸苔、胡萝卜、木薯、蓖麻、花椰菜、芹菜、鹰嘴豆、大白菜、柑桔、椰子、咖啡、玉米、三叶草、棉花、葫芦、黄瓜、花旗松、茄子、桉树、亚麻、大蒜、葡萄、蛇麻子、韭菜、莴苣、火炬松、粟、甜瓜、坚果、燕麦、橄榄、洋葱、观赏植物、棕榈、牧场草、豌豆、花生、胡椒、木豆、松树、马铃薯、白杨、南瓜、辐射松、萝卜、油菜籽、稻米、砧木、黑麦、红花、灌木、高粱、南方松、大豆、菠菜、南瓜小果、草莓、糖用甜菜、甘蔗、向日葵、甜玉米、枫香、甜薯、柳枝黍、茶、烟草、番茄、黑小麦、草皮草、西瓜，以及小麦植物细胞。8.一种植物，其包含如权利要求1所述的多核苷酸构建体。9.一种从如权利要求8所述的植物产生的种子，其中所述种子包含可检测量的所述多核苷酸构建体。10.如权利要求8所述的植物，其中从所述植物产生的种子、花粉、子代、植物细胞、植物组织和商品产品包含可检测量的所述多核苷酸构建体。11.一种生物样品，其包含可检测量的如权利要求1所述的多核苷酸构建体。12.一种组合物，其提供杀昆虫有效量的如权利要求2所述的蛋白质以防治鳞翅目害虫物种，以及：(a...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·A·鲍姆，D·J·伯温，C·A·蔡，D·J·池，W·P·克林顿，C·L·达特，L·英格里什，S·弗拉辛斯基，V·M·古佐夫，K·A·贾雷尔，U·R·凯森帕利，T·M·马尔瓦尔，R·M·麦卡罗尔，J·S·米利甘，J·P·摩根斯特恩，D·G·洛克，S·A·萨尔瓦多，T·F·史密斯，C·E·索托，C·M·斯塔尔茨，B·M·塔奇克，T·T·沃恩，M·W·F·F·雷兴贝格，
申请(专利权)人：孟山都技术公司，
类型：发明
国别省市：美国,US