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蓟马害虫，所述控制蓟马害虫的方法包括：将蓟马害虫至少与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蓟马的ACh1蛋白来控制蓟马害虫；与现有技术使用的农业防治方法、化学防治方法、物理防治和生物防治方法相比，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蓟马害虫的侵害，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蓟马为害植物的用途。

技术介绍

[0002]缨翅目昆虫的成虫都有两对缨翅，也就是翅的边缘有像红缨那样的流苏，所以这类昆虫被归类为“缨翅目”。另外，缨翅目昆虫的许多种类都喜欢在一类菊科植物――蓟，如大蓟、小蓟等的花中活动，故又被称为“蓟马”。
[0003]蓟马为缨翅目(Thysanoptera)昆虫的统称，是重要的经济害虫。如玉米黄呆蓟马对玉米、小麦、大麦等禾本科作物产生为害，导致叶背面呈现断续的银白色条斑，伴随着小污点，叶正面与银白色相对的部分呈现黄色条斑，受害严重造成叶片黄色干枯，甚至毁种。
[0004]西花蓟马(frankliniella occidentalis(Pergande))又名苜蓿蓟马，其食性杂，为原产于美洲地区，入侵至我国，现已在全国均有发现。西花蓟马为害玉米、棉花、大豆、黄瓜、番茄等作物，导致花瓣褪色、叶片皱缩、茎和果则形成伤疤，最终可能使植株枯萎，同时还传播番茄斑萎病毒在内的多种病毒。西花蓟马繁殖能力很强，个体细小，极具隐匿性，一般田间防治难以有效控制。在温室内的稳定温度下，一年可连续发生12
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15代，雌虫行两性生殖和孤雌生殖。在15℃
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35℃均能发育，从卵到成虫只需14天；27.2℃产卵最多，一只雌虫可产卵229个，在通常的寄主植物上，发育迅速，且繁殖能力极强。
[0005]玉米是中国重要的粮食作物，每年因蓟马造成的粮食损失巨大，更甚者影响到当地人口的生存状况。为了防治蓟马，人们通常采用的主要防治方法有：农业防治、化学防治、物理防治和生物防治。
[0006]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蓟马发生的农田生态环境。例如加强水肥管理，促使植物生长健壮，减轻为害。但该方式需要耗费较多的人工，并不适用于当前农业工业化趋势。
[0007]化学防治即农药防治，是利用化学杀虫剂来杀灭害虫，是蓟马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，特别是蓟马大发生的情况下，是必不可少的应急措施。目前化学防治方法主要是使用吡虫啉、啶虫脒等常规药剂喷施。但由于蓟马繁殖周期短繁殖量大，耐药性产生快。且西花蓟马为害花器官，往往躲藏在花蕊、花瓣腋间，即使施药也很难接触，这也导致触杀型杀虫剂对西花蓟马的防效较低。
[0008]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。多数蓟马具有趋黄性，在温室种植时可采用挂黄板的方式来减轻蓟马的为害，但该方法实际在田间作用较小。
[0009]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，如寄生性天敌、捕食性天敌和病原性天敌等来抑制有害生物的种群数
量或消灭有害生物的一种防治方法。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。对蓟马而言，有捕食性蝽、捕食螨、寄生蜂和寄生真菌等，其中最为有效的是捕食性天敌。但不管是哪种天敌，都需要适合的环境便于定植繁衍，而目前的农田生态系统并不适合大量天敌的定植，导致了生物防治需要多次施用，提升了使用成本，而且防治效果仍不理想。
[0010]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。
[0011]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蓟马的转基因作物。这主要原因是至今尚未发现对蓟马具有毒力的Cry蛋白。
[0012]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。
[0013]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_1和ACh1_4蛋白的转基因植株可以控制蓟马对植物危害的报道。

技术实现思路

[0014]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蛋白来控制蓟马的方法，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。
[0015]为实现上述目的，本专利技术提供了一种控制蓟马害虫的方法，包括将蓟马害虫至少与ACh1蛋白接触。
[0016]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，所述蓟马害虫通过摄食所述宿主细胞至少与所述ACh1蛋白接触。
[0017]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，所述蓟马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，接触后所述蓟马害虫生长受到抑制和/或导致死亡，以实现对蓟马危害植物的控制。
[0018]所述转基因植物可以处于任意生育期。
[0019]所述转基因植物的组织为叶片、茎秆、果实、雄穗、雌穗、花药或花丝。
[0020]所述对蓟马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。
[0021]所述植物为玉米、大豆、棉花、油菜。
[0022]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。
[0023]在上述技术方案的基础上，所述ACh1蛋白为ACh1_1蛋白、ACh1_4蛋白。
[0024]优选地，所述ACh1蛋白氨基酸序列具有SEQ ID NO:1或SEQ ID NO:2所示的氨基酸序列。
[0025]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。
[0026]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。
[0027]可选择地，所述第二种核苷酸为抑制目标昆虫害虫中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种控制蓟马害虫的方法，其特征在于，包括将蓟马害虫至少与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，所述蓟马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，所述蓟马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，接触后所述蓟马害虫生长受到抑制和/或导致死亡，以实现对蓟马危害植物的控制。2.根据权利要求1所述的控制蓟马害虫的方法，其特征在于，所述转基因植物为玉米、大豆、棉花、油菜；优选地，所述转基因植物的组织为叶片、茎秆、果实、雄穗、雌穗、花药或花丝。3.根据权利要求1或2所述的控制蓟马害虫的方法，其特征在于，所述ACh1蛋白为ACh1_1蛋白、ACh1_4蛋白。优选地，所述ACh1蛋白氨基酸序列具有SEQ ID NO:1或SEQ ID NO:2所示的氨基酸序列；更优选地，所述ACh1蛋白的核苷酸序列具有SEQ ID NO:3或SEQ ID NO:4所示的核苷酸序列。4.根据权利要求1至3任一项所述的控制蓟马害虫的方法，其特征在于，所述转基因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。5.根据权利要求...

【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：