Hsp90在鳞翅目害虫防治中的应用制造技术

本发明专利技术提供Hsp90在鳞翅目害虫防治中的应用，属于害虫生物防治技术领域。具体的，本发明专利技术以Hsp90基因为靶标，设计相应dsRNA制剂并施用于草地贪夜蛾、棉铃虫、斜纹夜蛾等多种鳞翅目害虫以特异性沉默靶标基因，与对照组相比，上述三种鳞翅目害虫死亡率显著提高。本发明专利技术涉及dsRNA制剂及其方便、快捷、绿色、安全的使用方法，极大简化了虫害防治的过程，通过灌溉等常规方法即可达到害虫防治的目的。本发明专利技术为RNA干扰(RNAi)介导的害虫防治策略提供了效果优异的候选基因，同时由于本发明专利技术的特异性及高效的致死率，对于鳞翅目害虫的防治具有重要的现实意义，并为绿色农业生产提供害虫控制的新策略和新途径。略和新途径。略和新途径。

【技术实现步骤摘要】
Hsp90在鳞翅目害虫防治中的应用


[0001]本专利技术属于害虫生物防治
，具体涉及Hsp90在鳞翅目害虫防治中的应用。

技术介绍

[0002]公开该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
[0003]RNA干扰(RNAi)是真核生物中高度保守的细胞机制，也称为转录后基因沉默，能够特异性地降低或关闭靶标基因表达，在2001年和2002年连续两次被《Science》评为十大科学技术之一。1998年Fire和Mello博士在对秀丽隐杆线虫的研究中首次描述并定义了RNA干扰。自发现以来，RNA干扰技术常常作为一种反向遗传学工具应用于基因功能分析，也被认为是害虫防治的潜在手段之一，通过RNA干扰技术的推广，减少传统化学农药的应用，实现精准抗虫，对于促进可持续农业的发展具有重要意义。将RNA干扰技术应用于害虫防治具有很大的潜力，目前主要是通过转基因作物递送对害虫致命的基因dsRNA。但是，基于转基因植物其潜在的环境风险，在应用之前往往需要进行严格的评估，此外还有其他的几类dsRNA递送方法，如显微注射、饲喂和浸泡。昆虫主要包括外源性siRNA、内源性siRNA和miRNA3种RNAi途径。研究表明抑制昆虫生长发育过程中重要基因的表达，可以引起昆虫生长发育障碍或者死亡。自发现以来，RNAi作为一种常见的反向遗传学工具被广泛用于基因功能分析。
[0004]热激蛋白(heat shock protein,HSPs)，又称热休克蛋白或应激蛋白(heat stress protein)，是一类进化上高度保守的多肽，广泛存在于自然界的原核生物和真核生物中。研究发现，该类蛋白可被多种环境胁迫因子所诱导，例如热、缺氧、重金属、激素和紫外线等。生物体在正常生长条件下和应激条件下均表达该类蛋白，且发挥重要的生理功能。HSP对维持细胞和蛋白稳态不可或缺，保障了昆虫在正常环境条件下的基本生长发育。日本学者Morimoto将HSPs超家族划分为4个家族：HSP90家族(分子量约83
‑
90kD)、HSP70家族(分子量约66
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78kD)、HSP60家族(分子量约60kD)、小分子量HSP家族(sHSPs，分子量约15
‑
30kD)。其中HSP90发挥着许多重要作用，包括协助蛋白质的折叠、细胞内运输、维持和降解以及促进细胞信号传导。在昆虫中，HSP90也广泛参与昆虫生长发育、耐热性以及耐药性等各个面。在果蝇中，HSP90与肌肉、生殖细胞的发育和多表型形状如翅、触角和眼的缺陷有关。赤拟谷盗中的研究表明，HSP83(细胞质HSP90)在卵巢发育中起着重要作用，若利用RNAi技术干扰HSP83的表达，则雌虫无法发育出成熟的卵细胞。HSP90与化学农药胁迫存在某些，可能体现了昆虫的一种适应性反应，如意大利蜜蜂幼虫(Apis mellifera)、绿盲蝽(Apolygus lucorμm)在化学药剂刺激下，HSP90表达量出现的差异性表达。另外，HSP90家族的某些成员在生物耐热性、生物免疫、调控细胞骨架动力学等多个方面发挥重要功能。然而，迄今为止，尚未发现基于HSP90用于鳞翅目害虫生物防治中的应用。

技术实现思路

[0005]针对现有技术存在的问题，本专利技术提供抑制Hsp90及在鳞翅目害虫防治中的应用。本专利技术以Hsp90基因为靶标，设计相应dsRNA制剂并施用于草地贪夜蛾、棉铃虫、斜纹夜蛾等多种鳞翅目害虫以特异性沉默靶标基因，与对照组相比，上述三种鳞翅目害虫死亡率显著提高。基于上述研究成果，从而完成本专利技术。
[0006]具体的，本专利技术涉及以下技术方案：
[0007]本专利技术的第一个方面，提供抑制Hsp90编码基因及其表达产物表达的物质在鳞翅目害虫防治中的应用。
[0008]具体的，所述鳞翅目害虫防治具体表现为能够导致鳞翅目害虫引起的损害受到限制且作用于鳞翅目害虫的任何作用，包括但不限于促进鳞翅目害虫死亡、抑制鳞翅目害虫生长发育、以鳞翅目害虫对植物提供较小损害的方式改变鳞翅目害虫的繁殖力或生长、减少鳞翅目害虫产生的后代数量、产生的正常鳞翅目害虫更少或者阻止鳞翅目害虫啃食植物。
[0009]所述鳞翅目害虫种类繁多，对林木、果树、蔬菜、粮食作物、经济作物等均有危害，常见的俗称蝶、蛾类的昆虫基本均属于鳞翅目，在本专利技术的一个具体实施方式中，所述鳞翅目害虫包括但不限于草地贪夜蛾、棉铃虫和斜纹夜蛾。
[0010]所述抑制Hsp90编码基因及其表达产物表达的物质包括但不限于针对Hsp90的RNA干扰分子或反义寡核苷酸、小分子抑制剂、siRNA，实施慢病毒感染或基因敲除的物质以及针对Hsp90蛋白本身或其上下游分子的特异性抗体，如抗Hsp90抗体；优选的，所述物质为针对鳞翅目害虫Hsp90的RNA干扰分子。
[0011]更具体的，所述RNA干扰分子可以选自基于如SEQ ID NO.2
‑
7任意一种或多种所示的多核苷酸序列为模板所获得的干扰核糖核酸的多核苷酸序列。
[0012]进一步的，所述多核苷酸序列还包括多核苷酸序列的互补序列。
[0013]具体的，所述干扰核糖核酸的多核苷酸序列可以为dsRNA，其以上述SEQ IDNO.2
‑
7所述序列为模板，通过体外转录方法合成，具体的，本领域技术人员可通过手动或自动反应以化学方法或者酶促方法合成，如采用现有已知试剂盒(in vitro Transcription T7 Kit)制备获得。
[0014]本专利技术的第二个方面，提供一种干扰核糖核酸，所述干扰核糖核酸在被鳞翅目害虫摄入后起到下调所述鳞翅目害虫中Hsp90基因表达的作用，具体的，所述干扰核糖核酸可以为dsRNA，其以上述SEQ ID NO.2
‑
7所述序列为模板，通过体外转录方法合成。
[0015]本专利技术的第三个方面，提供一种防治鳞翅目害虫的组合物，所述组合物至少包括上述第二方面所述干扰核糖核酸以及至少一种农业上适宜的载体、赋形剂或稀释剂等。具体而言，本专利技术的组合物可以根据生物杀虫剂行业中所用的常规农业实践进行配制以递送给植物。当其被鳞翅目害虫摄入后，该干扰核糖核酸起到下调所述害虫内Hsp90这一靶标基因表达的作用。
[0016]本专利技术的该组合物可以呈现施用给鳞翅目害虫的任何合适的物理形式。例如，该组合物可以以固体形式(比如粉末状、颗粒状或诱饵剂)、液体形式(如喷雾剂)或凝胶形式存在。该组合物可以被施用到一种基质以便保护所述基质免遭鳞翅目害虫的侵袭。同时上述组合物也可以用来保护对鳞翅目害虫侵袭或由鳞翅目害虫引起的损害敏感的任何基质
或任何材料。
[0017]在本专利技术中，所述组合物可以以诱饵形式呈现。该诱饵用来引诱鳞翅目害虫与该组合物接触。在与之接触之后，该组合物随后被鳞翅目害虫通过例如摄取而内化并且介导RNAi，从而杀死鳞翅目害虫。
[0018]诱饵还可以被鳞本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.抑制Hsp90编码基因及其表达产物表达的物质在鳞翅目害虫防治中的应用。2.如权利要求1所述的应用，其特征在于，所述鳞翅目害虫防治具体表现为能够导致鳞翅目害虫引起的损害受到限制且作用于鳞翅目害虫的任何作用，包括促进鳞翅目害虫死亡、抑制鳞翅目害虫生长发育、以鳞翅目害虫对植物提供较小损害的方式改变鳞翅目害虫的繁殖力或生长、减少鳞翅目害虫产生的后代数量、产生的正常鳞翅目害虫更少或者阻止鳞翅目害虫啃食植物；所述鳞翅目害虫包括草地贪夜蛾、棉铃虫和斜纹夜蛾。3.如权利要求1所述的应用，其特征在于，所述抑制Hsp90编码基因及其表达产物表达的物质包括针对Hsp90的RNA干扰分子或反义寡核苷酸、小分子抑制剂、siRNA，实施慢病毒感染或基因敲除的物质以及针对Hsp90蛋白本身或其上下游分子的特异性抗体。4.如权利要求3所述应用，其特征在于，所述干扰核糖核酸的多核苷酸序列为dsRNA，其以SEQ ID NO.2
‑
7所述序列为模板，通过体外转录方法合成。5.一种干扰...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐蓬军，任广伟，苏陈禹，孙梅雪，
申请(专利权)人：中国农业科学院烟草研究所中国烟草总公司青州烟草研究所，
类型：发明
国别省市：