杀虫蛋白的用途制造技术

本发明专利技术涉及一种杀虫蛋白的用途，所述杀虫蛋白可用于控制绿盲蝽害虫,所述控制绿盲蝽害虫的方法包括：将绿盲蝽害虫至少与ACh1蛋白接触。本发明专利技术通过细菌和/或植物体内产生能够杀死绿盲蝽的ACh1蛋白来控制绿盲蝽害虫；与现有技术使用的农业防治方法、化学防治方法、物理防治方法相比，本发明专利技术对植物进行全生育期、全植株的保护以防治绿盲蝽害虫的侵害，且无污染、无残留，效果稳定、彻底，简单、方便、经济。经济。经济。

【技术实现步骤摘要】
杀虫蛋白的用途


[0001]本专利技术涉及一种杀虫蛋白的用途，特别是涉及一种ACh1蛋白质通过在植物中表达来控制绿盲蝽为害植物的用途。

技术介绍

[0002]绿盲蝽(Apolygus lucorum)，属半翅目盲蝽科渐变态昆虫，是当前棉花生产中最重要的害虫之一。绿盲蝽成虫和若虫以刺吸式口器为害棉花的嫩芽、嫩叶、嫩蕾。在北方一年发生3
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5代，南方可发生6
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7代，以卵在棉花枯枝中越冬。次年春天温度高于10度时，卵逐渐孵化，并为害紫云英、苜蓿等，之后迁入棉田中为害棉花。嫩芽受害形成仅剩两片肥厚子叶的“公”棉花，嫩叶受害形成大量破孔、皱缩不平的“破叶疯”，嫩蕾受害变成枯黄或脱落。绿盲蝽可以从棉花发芽至现蕾整个生育期为害棉花，造成了严重的产量损失。
[0003]棉花是中国重要的经济作物，每年因绿盲蝽造成的经济损失巨大。为了防治绿盲蝽，人们通常采用的主要防治方法有：农业防治、化学防治、物理防治。
[0004]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绿盲蝽发生的农田生态环境，如3月份以前结合积肥除去田埂、路边和坟地的杂草，消灭越冬卵，减少早春虫口基数，收割绿肥不留残茬，翻耕绿肥时全部埋入地下，减少向棉田转移的虫量。科学合理施肥，控制棉花旺长，减轻盲蝽的为害。但农业防治需要耗费大量的人力物力，在当前农村以种植与外出打工结合的生产模式下，并不容易实现。
[0005]化学防治即农药防治，是利用化学杀虫剂来杀灭害虫，是绿盲蝽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，特别是绿盲蝽大发生的情况下，是必不可少的应急措施。目前化学防治方法主要是以施用有机磷和氨基甲酸酯类化学杀虫剂为主。此外，有机氯类和拟除虫菊酯类等传统杀虫剂对绿盲蝽成虫仍具有较高的触杀活性。其中，5种传统杀虫剂马拉硫磷、毒死蜱、联苯菊酯、灭多威和硫丹杀虫效果较好。新型吡咯类杀虫剂对绿盲蝽表现出较高毒力，而昆虫生长调节剂、抗生素类及植物源杀虫剂对绿盲蝽成虫没有明显的触杀活性。另外，在棉田中采用吡虫啉颗粒剂穴施及液体制剂灌根施药是控制绿盲蝽为害的有效手段。但有机磷，有机氯等杀虫剂不仅对棉田中的其它昆虫有毒杀作用，对其它的有益动物也有毒杀作用。且由于残留时间较长，对土壤和地下水造成了长期的污染，不利于环境的可持续发展。
[0006]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。虽然有报道绿盲蝽对于青绿色或蓝色具有一定的趋向性，但在棉田整个青绿色环境中，实际的引诱效果并不好。
[0007]为了解决农业防治、化学防治、物理防治在实际应用中的局限性，科学家们经过研究发现将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。
[0008]通过将作物进行遗传工程改造，将苏云金芽孢杆菌(Bt)蛋白导入作物中，已经开发出抗害虫的作物。例如利用Cry1Ab开发了对玉米螟具有抗性的玉米。现在，这些转基因作物被广泛应用于农业中，并且为农民提供了取代传统昆虫防治方法的环境友好型替代方案。虽然它们已被证明对鳞翅目害虫(玉米螟、棉铃虫等)具有相当好的防治效果，但目前尚未发现能够防控绿盲蝽的转基因作物。这主要原因是至今尚未发现对绿盲蝽具有毒力的Cry蛋白。
[0009]ACh1是一类全新杀虫蛋白，其与传统Bt蛋白完全不同。通过蛋白二级结构的分析，推测该蛋白属于β
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开孔蛋白。该类蛋白的作用机制一般为酶切活化、与受体结合、形成寡聚体、在膜表面开孔。其中昆虫肠道内的酶切活化、与昆虫肠道上的受体结合以及肠道内的理化环境决定了该蛋白能否在昆虫肠道细胞膜上完成开孔。该类蛋白由菌体分泌之后，需要在作用对象体内经酶切形成活性蛋白，酶切过程主要在蛋白的氨基端或羧基端进行，将该蛋白变成活性片段。活性蛋白与昆虫肠道上皮细胞膜上的受体结合，形成寡聚体，插入肠膜，导致细胞膜出现穿孔病征，破坏细胞膜内外的渗透压变化及pH平衡等，扰乱昆虫的消化过程，最终导致其死亡。
[0010]已报道ACh1蛋白对家蚕、马铃薯甲虫害虫有抗虫效果。然而，至今尚无关于通过产生表达ACh1蛋白可以控制绿盲蝽的危害的报道。

技术实现思路

[0011]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ACh1蛋白来控制绿盲蝽的方法，且有效克服现有技术农业防治、化学防治、物理防治等技术缺陷。
[0012]为实现上述目的，本专利技术提供了一种控制绿盲蝽害虫的方法，包括将绿盲蝽害虫至少与ACh1蛋白接触。
[0013]进一步地，所述ACh1蛋白存在于至少产生所述ACh1蛋白的宿主细胞中，所述绿盲蝽害虫通过摄食所述宿主细胞至少与所述ACh1蛋白接触。
[0014]更进一步地，所述ACh1蛋白存在于至少产生所述ACh1蛋白的细菌或转基因植物中，所述绿盲蝽害虫通过摄食所述细菌或所述转基因植物的组织至少与所述ACh1蛋白接触，接触后所述绿盲蝽害虫生长受到抑制和/或导致死亡，以实现对绿盲蝽危害植物的控制。
[0015]所述转基因植物可以处于任意生育期。
[0016]所述转基因植物的组织为芽、叶、棉铃、雄穗、雌穗或花丝。
[0017]所述对绿盲蝽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。
[0018]所述植物为棉花、大豆或油菜。
[0019]所述接触步骤之前的步骤为种植含有编码所述ACh1蛋白的多核苷酸的植物。
[0020]在上述技术方案的基础上，所述ACh1蛋白为ACh1_1蛋白、ACh1_2蛋白、ACh1_3蛋白或ACh1_4蛋白。
[0021]优选地，所述ACh1蛋白氨基酸序列具有SEQ ID NO:1、SEQ ID NO:2、SEQ ID NO:3或SEQ ID NO:4所示的氨基酸序列。
[0022]在上述技术方案的基础上，所述植物还包括至少一种不同于编码所述ACh1蛋白的核苷酸的第二种核苷酸。
[0023]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
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淀粉酶或过氧化物酶。
[0024]优选地，所述第二种核苷酸编码Cry3Bb蛋白。
[0025]更进一步地，所述Cry3Bb蛋白的氨基酸序列具有SEQ ID NO:9所示的氨基酸序列。所述第二种核苷酸具有SEQ ID NO:10所示的核苷酸序列。
[0026]可选择地，所述第二种核苷酸为抑制目标昆虫害虫中重要基因的dsRNA。
[0027]为实现上述目的，本专利技术还提供了一种ACh1蛋白质控制绿盲蝽害虫的用途。
[0028]为实现上述目的，本专利技术还提供了一种产生控制绿盲蝽害虫的植物的方法，包括向所述植物的基因组中引入编码ACh1蛋白的多核苷酸序列。
[0029]为实现上述目的，本专利技术还提供了一种产生控本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种控制绿盲蝽害虫的方法，其特征在于，包括将绿盲蝽害虫至少与ACh1蛋白接触；优选地，所述ACh1蛋白存在于至少产生所述ACh1蛋白的宿主细胞中，所述绿盲蝽害虫通过摄食所述宿主细胞至少与所述ACh1蛋白接触；更优选地，所述ACh1蛋白存在于至少产生所述ACh1蛋白的细菌或转基因植物中，所述绿盲蝽害虫通过摄食所述细菌或所述转基因植物的组织至少与所述ACh1蛋白接触，接触后所述绿盲蝽害虫生长受到抑制和/或导致死亡，以实现对绿盲蝽危害植物的控制。2.根据权利要求1所述的控制绿盲蝽害虫的方法，其特征在于，所述转基因植物为棉花、大豆或油菜；优选地，所述转基因植物的组织为芽、叶、棉铃、雄穗、雌穗或花丝。3.根据权利要求1或2所述的控制绿盲蝽害虫的方法，其特征在于，所述ACh1蛋白为ACh1_1蛋白、ACh1_2蛋白、ACh1_3或ACh1_4蛋白。优选地，所述ACh1蛋白氨基酸序列具有SEQ ID NO:1、SEQ ID NO:2、SEQ ID NO:3或SEQ ID NO:4所示的氨基酸序列；更优选地，所述ACh1蛋白在细菌中的核苷酸序列具有SEQ ID NO:5、SEQ ID NO:6、SEQ ID NO:7或SEQ ID NO:8所示的核苷酸序列；所述ACh1蛋白在转基因植物中的核苷酸序列具有SEQ ID NO:11、SEQ ID NO:12、SEQ ID NO...

【专利技术属性】
技术研发人员：常藤玉，王秦扬，张爱红，陶青，
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：