扶桑绵粉蚧的蜡质合成基因PsFAR及其应用制造技术

本发明专利技术涉及扶桑绵粉蚧的蜡质合成基因PsFAR，基于PsFAR基因，首次构建了可表达dsPsFAR(抑制PsFAR表达的dsRNA)的转基因烟草，具有显著的防治扶桑绵粉蚧作用。具有显著的防治扶桑绵粉蚧作用。具有显著的防治扶桑绵粉蚧作用。

Wax synthesis gene psfar of mealybug Fusarium and its application

【技术实现步骤摘要】
扶桑绵粉蚧的蜡质合成基因PsFAR及其应用


[0001]本专利技术涉及基因工程
，特别是涉及扶桑绵粉蚧的蜡质合成基因PsFAR，以及其在防治扶桑绵粉蚧中的应用。

技术介绍

[0002]扶桑绵粉蚧Phenacoccus solenopsis Tinsley(半翅目粉蚧科)是一种世界性的入侵性害虫(Wang et al.,2010)。在我国大陆，自2008年首次发现以来(陆永跃等,2008；武三安和张润志,2009)，该粉蚧已扩张至14个省(区、市)122个县(区、市)(农业农村部办公厅，2021)，由于具有体表蜡质(图1)、寄主范围广、繁殖能力强、与蚂蚁存在互惠关系等特点，对环境非生物胁迫的适应性强，可为害100多种作物与园林植物(Nagrare et al.,2019；Tong et al.,2019；彭露等,2020)，防治困难。当前，防治扶桑绵粉蚧的主要方法为喷洒化学农药，即化学防治(陈红松等,2019)，这不仅导致环境污染、农药残留，同时使扶桑绵粉蚧逐渐产生抗药性，防治愈发困难。利用转基因作物来防治扶桑绵粉蚧不存在上述问题，一定程度上还有助于提高产量。
[0003]昆虫体表蜡质可保护虫体免受水分散失和外界有害物质的入侵，主要成分为碳氢化合物(Blomquist and Ginzel,2021)。FAR基因编码脂酰辅酶A(fatty acyl
‑
CoA reductase)，该酶是昆虫表皮碳氢化合物合成的关键酶。目前，在果蝇(Jaspers et al.,2014)、褐飞虱(Li et al.,2020；Li et al.,2019)、西方蜜蜂(Teerawanichpan et al.,2010)、扶桑绵粉蚧(Li et al.,2016)、白蜡虫(Hu et al.,2018)及一些鳞翅目昆虫(Antony et al.,2009；Dou et al.,2020；Lienard et al.,2010；Moto et al.,2003)中已有报道。FAR基因虽在很多昆虫中均存在，但至今未将其应用于对应昆虫的生物防治。
[0004]双链RNA(double stranded RNA,dsRNA)诱导的RNA干扰技术是研究基因功能的重要方法之一。由于RNA降级机制极其保守(Huvenne and Smagg he,2010；Lim et al.,2020)，因此，尽管显微注射是递送dsRNA的常见方式(Rana et al.,2020)，但是转基因植物表达的靶向昆虫的dsRNA同样可抑制靶标昆虫的基因表达，起到RNA干扰的效果。此种转基因植物诱导的RNA干扰相比显微注射更加经济、方便，且适用于野外条件(Zha et al.,2011；He et al.,2019)。

技术实现思路

[0005]专利技术要解决的问题
[0006]针对上述扶桑绵粉蚧中存在的问题，提供一种扶桑绵粉蚧的蜡质合成基因PsFAR，以及其在防治扶桑绵粉蚧中的应用。
[0007]用于解决问题的方案
[0008]一方面，本申请提供一种扶桑绵粉蚧蜡质合成基因PsFAR。
[0009]在一些实施方式中，所述PsFAR的开放阅读框(ORF)为1671个碱基对(bp)，此外含177bp的上游非编码区(UTR)和78bp的下游UTR。
[0010]在一些实施方式中，所述PsFAR包括SEQ ID NO:1的核苷酸序列或由所述核苷酸序列组成。
[0011]在一些实施方式中，所述PsFAR编码556个氨基酸，预测的分子量为64.2千道尔顿(Kd)，等电点为8.6。
[0012]在一些实施方式中，所述PsFAR作为本申请所述dsRNA的靶标序列。
[0013]另一方面，本申请提供一种扶桑绵粉蚧蜡质合成基因dsPsFAR片段。
[0014]在一些实施方式中，所述dsPsFAR片段包括SEQ ID NO:2的核苷酸序列或由所述核苷酸序列组成。
[0015]在一些实施方式中，所述dsPsFAR片段作为本申请所述dsRNA的靶标序列。
[0016]在一些实施方式中，所述dsPsFAR片段编码本申请所述dsRNA。
[0017]另一方面，本申请提供一种表达载体、表达盒或重组细胞。
[0018]在一些实施方式中，所述表达载体、表达盒或重组细胞包括本申请任一项所述的PsFAR或dsPsFAR片段。
[0019]在一些实施方式中，所述表达载体包含pCAMBIA1301。
[0020]另一方面，本申请提供一种dsRNA。
[0021]在一些实施方式中，所述dsRNA靶向本申请任一项所述的PsFAR或dsPsFAR片段。
[0022]在一些实施方式中，所述dsRNA由本申请任一项所述的扶桑绵粉蚧蜡质合成基因dsPsFAR片段编码。
[0023]在一些实施方式中，所述dsRNA由本申请任一项所述的表达载体、表达盒或重组细胞表达产生。
[0024]另一方面，本申请提供一种防治扶桑绵粉蚧药物，包含任一种以下成分：
[0025](1)本申请任一项所述的扶桑绵粉蚧蜡质合成基因dsPsFAR片段；
[0026](2)本申请任一项所述的表达载体、表达盒或重组细胞；
[0027](3)本申请任一项所述的dsRNA。
[0028]在一些实施方式中，本申请所述防治扶桑绵粉蚧药物包含本申请任一项所述dsRNA。
[0029]在一些实施方式中，本申请所述防治扶桑绵粉蚧药物可以通过饲喂、注射或喷洒的方式给药。
[0030]另一方面，本申请提供一种防治扶桑绵粉蚧植物，具有以下特征中的一项或多项：
[0031](1)含有本申请任一项所述的扶桑绵粉蚧蜡质合成基因dsPsFAR片段；
[0032](2)含有本申请任一项所述的表达载体、表达盒或重组细胞；
[0033](3)表达本申请任一项所述的dsRNA。
[0034]在一些实施方式中，所述植物选自烟草。
[0035]在一些实施方式中，本申请提供所述防治扶桑绵粉蚧植物的制备方法，包括：
[0036]将本申请任一项所述扶桑绵粉蚧蜡质合成基因dsPsFAR片段，本申请任一项所述表达载体、表达盒或重组细胞，或本申请任一项所述dsRNA导入植物后得到所述防治扶桑绵粉蚧植物。
[0037]另一方面，本申请提供任一项所述PsFAR，任一项所述dsPsFAR片段，任一项所述表达载体、表达盒或重组细胞，或任一项所述dsRNA在以下一项或多项中的用途：
[0038](1)抑制扶桑绵粉蚧蜡质合成基因表达；
[0039](2)抑制扶桑绵粉蚧体表蜡质合成；
[0040](3)防治扶桑绵粉蚧；
[0041](4)筛选或制备本申请任一项所述防治扶桑绵粉蚧药物；
[0042](5)筛选或制备本申请任一项所述防治扶桑绵粉蚧植物，特别是防治扶桑绵粉蚧烟草。
[0043]专利技术的效果
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种扶桑绵粉蚧蜡质合成基因PsFAR，其特征在于，包括SEQ ID NO:1的核苷酸序列或由所述核苷酸序列组成。2.一种扶桑绵粉蚧蜡质合成基因dsPsFAR片段，其特征在于，包括SEQ ID NO:2的核苷酸序列或由所述核苷酸序列组成。3.包含权利要求1
‑
2任一项所述PsFAR或dsPsFAR片段的表达载体、表达盒或重组细胞。4.一种dsRNA，具有以下特征中的一项或多项：(1)所述dsRNA靶向权利要求1所述扶桑绵粉蚧蜡质合成基因PsFAR；(2)所述dsRNA靶向权利要求2所述扶桑绵粉蚧蜡质合成基因dsPsFAR片段；(3)所述dsRNA由权利要求2所述扶桑绵粉蚧蜡质合成基因dsPsFAR片段编码；(4)所述dsRNA由权利要求3所述表达载体、表达盒或重组细胞表达产生。5.权利要求1所述PsFAR，权利要求2所述dsPsFAR片段，权利要求3所述表达载体、表达盒或重组细胞，或权利要求4所述dsRNA在以下一项或多项中的用途：(1)抑制扶桑绵粉蚧蜡质合成基因表达；(2)抑制扶...

【专利技术属性】
技术研发人员：童浩杰，王媛，李自豪，李飞，蒋明星，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：