杀虫蛋白的用途制造技术

一种杀虫蛋白的用途，包括：将南美棉铃虫害虫至少与Vip3Aa蛋白接触，通过植物体内产生能够杀死南美棉铃虫的Vip3Aa蛋白来控制南美棉铃虫害虫。

Use of insecticidal protein

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】杀虫蛋白的用途
本专利技术涉及一种杀虫蛋白的用途，特别是涉及一种Vip3Aa蛋白质通过在植物中表达来控制南美棉铃虫为害植物的用途。
技术介绍
南美棉铃虫Helicoverpagelotopoeon，属于鳞翅目夜蛾科铃夜蛾属，主要分布于巴西、阿根延、玻利维亚、巴拉圭和乌拉圭等南美洲南部国家和地区。南美棉铃虫为多食性害虫，主要为害大豆，棉花，首蓿，向日葵，鹰嘴豆和玉米等经济作物，其为害特点为：整个幼虫阶段能为害茎秆，叶子，花序和果实等大部分植物组织。喜食大豆，其幼虫能取食大豆地上部分81.8％的组织，幼虫阶段能消耗340cm2的大豆叶片，幼虫末龄能消耗15粒大豆种子，将严重影响产量。栽培大豆(Glycinemax(L.)Merri)，是一种全球种植的作为植物油和植物蛋白主要来源的重要经济作物，是中国重要的食用和饲用作物。大豆是南美棉铃虫最喜取食的植物之一，在阿根延，大豆每年因南美棉铃虫为害减产5％到30％不等，造成严重经济损失。为了防治南美棉铃虫，人们通常采用的主要方法有农业防治、化学防治、物理防治和生物防治。农业防治是把整个农田生态系统多因素的综合协调管理，调控作物、害虫、环境因素、创造一个有利于作物生长而不利于南美棉铃虫发生的农田生态环境。而在南美，大部分农田都采用免耕耕作方式，几乎没有任何农业防治措施，若上年越冬种群增长极有可能促使次年的种群爆发，对大豆等作物造成经济损失。化学防治即农药防治，是利用化学杀虫剂来杀灭害虫，是南美棉铃虫综合治理的重要组成部分，它具有快速、方便、简便和高经济效益的特点，特别是南美棉铃虫大发生的情况下，是必不可少的应急措施。目前化学防治方法主要是药液喷雾和药粉喷洒，在南美棉铃虫幼虫3龄以前有较好的防治效果，这时幼虫食量小，抗药性弱，可根据灯下诱集成虫的高峰期确定1-2龄幼虫期，或根据初龄幼虫为害状确定防治时间。通常选用20％氯虫苯甲酰胺悬浮剂，或48％氟虫双酰胺悬浮，或25％高效氟氯氰菊酯微囊悬浮剂，或48％毒死蜱液喷施。化学防治也有其局限性，如使用不当往往会导致农作物发生药害、害虫产生抗药性，以及杀伤天敌、污染环境，使农田生态系统遭到破坏和农药残留对人、畜的安全构成威胁等不良后果。物理防治主要根据害虫对环境条件中各种物理因素的反应，利用各种物理因素如光、电、色、温湿度等以及机械设备进行诱杀、辐射不育等方法来防治害虫。成虫盛发时用网扑或灯光诱杀。利用南美棉铃虫成虫较强的趋光性，在羽化期设置黑光灯诱杀成虫，以降低田间落卵量和幼虫密度；但是黑光灯需要每天及时清理滤光片上的污垢，否则会影响黑光的发出，进而影响杀虫效果；并且对电源电压的稳定性要求较高，在操作上还有照伤人眼睛的危险；此外安装灯的一次性投入较大。生物防治是利用某些有益生物或生物代谢产物来控制害虫种群数量，以达到降低或消灭害虫的目的，如选择对天敌毒性低的农药，并根据害虫和天敌田间发生期的差异，调整施药时间，避开在天敌大量发生时施药以保护天敌；其次，释放赤眼蜂(Trichogrammatidae)或喷施苏云金杆菌SD-5、南美棉铃虫核多角体病毒制剂控制南美棉铃虫。其特点是对人、畜安全，对环境污染少，对某些害虫可达到长期控制的目的；但是效果常不稳定，并且不论南美棉铃虫发生轻重均需同样投资进行。为了解决农业防治、化学防治、物理防治和生物防治在实际应用中的局限性，科学家们经过研究发现将来自于苏云金芽孢杆菌的编码杀虫蛋白的抗虫基因转入植物中，可获得一些抗虫转基因植物以防治植物虫害。Vip3Aa杀虫蛋白是众多杀虫蛋白中的一种，是由苏云金芽孢杆菌产生的特异性蛋白质。Vip3Aa蛋白通过激发凋亡类型的细胞程序性死亡对敏感性昆虫具有毒杀效应。Vip3Aa蛋白在昆虫肠道内被水解为4种主要蛋白产物，其中只有一种蛋白水解产物(66KD)为Vip3Aa蛋白的毒性核心结构。Vip3Aa蛋白结合敏感昆虫的中肠上皮细胞，启动细胞程序性死亡，造成中肠上皮细胞的溶解导致昆虫死亡。对非敏感昆虫不产生任何病症，不会导致中肠上皮细胞的凋亡和溶解。已证明转Vip3Aa基因的植株可以抵抗小地老虎、棉铃虫和草地贪夜蛾等鳞翅目(Lepidoptera)害虫的侵害，然而，至今尚无关于通过产生表达Vip3Aa蛋白的转基因植株来控制南美棉铃虫对植物为害的报道。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种杀虫蛋白的用途，首次提供了通过产生表达Vip3Aa蛋白的转基因植株来控制南美棉铃虫对植物危害的方法，且有效克服现有技术农业防治、化学防治、物理防治和生物防治等技术缺陷。为实现上述目的，本专利技术提供了一种控制南美棉铃虫害虫的方法，包括将南美棉铃虫害虫至少与Vip3Aa蛋白接触。进一步地，所述Vip3Aa蛋白存在于至少产生所述Vip3Aa蛋白的宿主细胞中，所述南美棉铃虫害虫通过摄食所述宿主细胞至少与所述Vip3Aa蛋白接触。更进一步地，所述Vip3Aa蛋白存在于至少产生所述Vip3Aa蛋白的细菌或转基因植物中，所述南美棉铃虫害虫通过摄食所述细菌或转基因植物的组织至少与所述Vip3Aa蛋白接触，接触后所述南美棉铃虫害虫生长受到抑制和/或导致死亡，以实现对南美棉铃虫危害植物的控制。所述转基因植物的组织为根、叶片、茎秆、果实、雄穗、雌穗、花药或花丝。所述植物为大豆、绿豆、豇豆、油菜、甘蓝、花椰菜、白菜、萝卜。所述转基因植物可以处于任意生育期。所述对南美棉铃虫危害植物的控制不因种植地点和/或种植时间的改变而改变。所述接触步骤之前的步骤为种植含有编码所述Vip3Aa蛋白的多核苷酸的植物。优选地，所述Vip3Aa蛋白的氨基酸序列具有SEQIDNO：1、SEQIDNO：3、SEQIDNO：5或SEQIDNO：7所示的氨基酸序列。所述Vip3Aa蛋白的核苷酸序列具有SEQIDNO：2、SEQIDNO：4、SEQIDNO：6或SEQIDNO：8所示的核苷酸序列。在上述技术方案的基础上，所述植物还可以包括至少一种不同于编码所述Vip3Aa蛋白的核苷酸的第二种核苷酸。进一步地，所述第二种核苷酸编码Cry类杀虫蛋白质、Vip类杀虫蛋白质、蛋白酶抑制剂、凝集素、α-淀粉酶或过氧化物酶。在本专利技术中，Vip3Aa蛋白在一种转基因植物中的表达可以伴随着一个或多个Cry类杀虫蛋白质和/或Vip类杀虫蛋白质的表达。这种超过一种的杀虫毒素在同一株转基因植物中共同表达可以通过遗传工程使植物包含并表达所需的基因来实现。另外，一种植物(第1亲本)可以通过遗传工程操作表达Vip3Aa蛋白质，第二种植物(第2亲本)可以通过遗传工程操作表达Cry类杀虫蛋白质和/或Vip类杀虫蛋白质。通过第1亲本和第2亲本杂交获得表达引入第1亲本和第2亲本的所有基因的后代植物。优选地，所述第二种核苷酸编码Cry1Ab或Cry2Ab蛋白。更进一步地，所述Cry1Ab蛋白的氨基酸序列具有SEQIDNO：9所示的氨基酸序列。所述Cry1Ab蛋白的核苷酸序列具有SEQIDNO：10所示的的核苷酸序列。所述Cry2Ab蛋白的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种控制南美棉铃虫害虫的方法，其特征在于，包括将南美棉铃虫害虫至少与Vip3Aa蛋白接触。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种控制南美棉铃虫害虫的方法，其特征在于，包括将南美棉铃虫害虫至少与Vip3Aa蛋白接触。


2.根据权利要求1所述的控制南美棉铃虫害虫的方法，其特征在于，所述Vip3Aa蛋白存在于至少产生所述Vip3Aa蛋白的宿主细胞中，所述南美棉铃虫害虫通过摄食所述宿主细胞至少与所述Vip3Aa蛋白接触。


3.根据权利要求2所述的控制南美棉铃虫害虫的方法，其特征在于，所述Vip3Aa蛋白存在于至少产生所述Vip3Aa蛋白的细菌或转基因植物中，所述南美棉铃虫害虫通过摄食所述细菌或转基因植物的组织至少与所述Vip3Aa蛋白接触，接触后所述南美棉铃虫害虫生长受到抑制和/或导致死亡，以实现对南美棉铃虫危害植物的控制。


4.根据权利要求3所述的控制南美棉铃虫害虫的方法，其特征在于，所述转基因植物的组织为根、叶片、茎秆、果实、雄穗、雌穗、花药或花丝；优选地，所述植物为大豆、棉花、首蓿、向日葵、鹰嘴豆、玉米。


5.根据权利要求1至4任一项所述的控制南美棉铃虫害虫的方法，其特征在于，所述Vip3Aa蛋白的氨基酸序列具有SEQIDNO：1、SEQIDNO：3、SEQIDNO：5或SEQIDNO：7所示的氨基酸序列；
优选地，所述Vip3Aa蛋白的氨基酸序列具有SEQ...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩超，于彩虹，谢香庭，周毅，刘海利，
申请(专利权)人：北京大北农生物技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11