一种纳米化壳聚糖/dsGRK复合体及其制备方法和应用技术

技术编号:37350079 阅读:18 留言:0更新日期:2023-04-22 21:48
本发明专利技术公开了一种纳米化壳聚糖/dsGRK复合体及其制备方法和应用,所述纳米化壳聚糖/dsGRK复合体包括dsGRK和壳聚糖,所述壳聚糖的去乙酰化程度为75%。本发明专利技术提供的绿盲蝽纳米化壳聚糖/dsGRK复合体可有效提高dsGRK的稳定性,而且制备工艺简单,且对环境无污染。纳米化壳聚糖/dsGRK复合体处理组中的绿盲蝽死亡率显著提高,效果良好。效果良好。效果良好。

【技术实现步骤摘要】
一种纳米化壳聚糖/dsGRK复合体及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于农业基因工程
,具体涉及一种纳米化壳聚糖/dsGRK复合体及其制备方法和在绿盲蝽防治中的应用。

技术介绍

[0002]绿盲蝽Apolygus lucorum(Hemiptera:Miridae)属半翅目盲蝽科,是果树、蔬菜等多种经济作物上的重要害虫。绿盲蝽的防治主要依赖化学农药防治,但长期使用化学药剂会带来3R效应。近年来,双链RNA(dsRNA)介导的RNA干扰(RNAi)技术,已广泛应用于昆虫基因的功能研究,并在害虫防治方面显示出巨大的应用潜力。常用的RNAi方法包括注射﹑浸泡以及饲喂等。其中,由于成本高,对操作技术要求较高,因此注射法仅适用于实验室研究,不能实现在田间的推广应用。此外,由于dsRNA在外界环境中及不稳定,因此采用浸泡或饲喂法,RNAi效果较低。
[0003]近年来,与传统的dsRNA递送系统相比,通过纳米材料介导的dsRNA传递系统在提高RNAi效率方面显示出了巨大优势。纳米材料主要通过静电、范德华力、氢键等相互作用与核酸的磷酸基团结合,形成dsRNA/纳米材料复合物,可提升其稳定性。壳聚糖(Chitosan,CS)又称脱乙酰甲壳素,是由广泛存在于自然界的几丁质(chitin)经化学处理脱乙酰作用得到。壳聚糖含有羟基和氨基,是最常用的聚合物之一。由于其具有成本低、易降解、生物相容性好等优点,可成为dsRNA、siRNA、质粒DNA、寡核苷酸、肽甚至蛋白质的一种有前途的递送系统。壳聚糖在微酸性条件下带正电荷,有助于与带负电荷的核酸通过静电作用形成dsRNA/纳米复合物。
[0004]目前,已有研究表明,壳聚糖与dsRNA形成的纳米复合物可以稳定和有效的递送进入植物或昆虫中,但是RNAi纳米制剂在绿盲蝽防治中的研究仍是空白。

技术实现思路

[0005]专利技术目的:本专利技术所要解决的技术问题是通过体外合成绿盲蝽GRK基因dsRNA,与壳聚糖形成纳米制剂即纳米化壳聚糖/dsGRK复合体,提高dsRNA的稳定性,有效的增强RNA干扰效率,以进一步提升防治绿盲蝽的效果。
[0006]本专利技术还要解决的技术问题是提供了纳米化壳聚糖/dsGRK复合体的制备方法。
[0007]本专利技术最后要解决的技术问题是提供了所述纳米化壳聚糖/dsGRK复合体在防治绿盲蝽中的应用。
[0008]技术方案:为解决上述技术问题,本专利技术提供了一种纳米化壳聚糖/dsGRK复合体,所述纳米化壳聚糖/dsGRK复合体包括dsGRK和壳聚糖,所述壳聚糖的去乙酰化程度为75~80%。其中,所述dsGRK为绿盲蝽G蛋白偶联受体激酶(GRK)的dsRNA,其dsRNA的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。
[0009]其中,所述dsGRK和壳聚糖的质量比为1:2~5。
[0010]其中,所述纳米化壳聚糖/dsGRK复合体尺寸为200~400nm,表面电荷为16.9
±
4.24mV。
[0011]本
技术实现思路
还包括所述的纳米化壳聚糖/dsGRK复合体的制备方法,包括以下步骤:1)将去乙酰化程度为75~80%的壳聚糖溶解在醋酸钠溶液中制备壳聚糖溶液;
[0012]2)向体外合成的dsGRK中加入硫酸钠溶液制备dsGRK悬浮液;
[0013]3)将壳聚糖溶液和dsGRK悬浮液混合,水浴静置后高速离心即得。
[0014]其中,步骤1)中,所述壳聚糖溶液中的壳聚糖浓度为0.02~0.1w/v%;步骤2)中,所述硫酸纳溶液的浓度为50~100mmol/L。
[0015]其中,步骤2)中,所述dsGRK与硫酸钠的质量比为1:10~20。
[0016]其中,在步骤2)中,所述硫酸钠溶液的浓度为50~100mmol/L;优选的浓度为100mmol/L。
[0017]其中,步骤3)水浴静置步骤中,水浴温度为50~60℃,静置1~2min;步骤3)高速离心步骤中,离心条件12000~15000rpm,1~2min。
[0018]本
技术实现思路
还包括所述的纳米化壳聚糖/dsGRK复合体在绿盲蝽防治中的应用。
[0019]其中,所述应用为:将纳米化壳聚糖/dsGRK复合体喷施在植物表面上,喂食所述的绿盲蝽。
[0020]其中,所述植物包括但不仅限于四季豆。
[0021]有益效果:与现有技术相比,本专利技术具有以下优点:
[0022](1)本专利技术提供了一种绿盲蝽纳米化壳聚糖/dsGRK复合体,纳米材料为75%去乙酰化的壳聚糖;dsGRK的靶标基因为绿盲蝽G蛋白偶联受体激酶基因;采用体外合成dsGRK,利用纳米材料壳聚糖,可有效提高dsGRK的稳定性。
[0023](2)本专利技术提供了一种绿盲蝽纳米化壳聚糖/dsGRK复合体的制备方法,工艺简单,且对环境无污染。
[0024](3)本专利技术提供了一种纳米化壳聚糖/dsGRK复合体在绿盲蝽防治中的应用,纳米化壳聚糖/dsGRK复合体处理组中的绿盲蝽死亡率显著提高,效果良好。
附图说明
[0025]图1为体外合成dsGRK的电泳图。
[0026]图2为纳米化壳聚糖/dsGRK复合体最佳负载比例电泳图。图中,M:maker;泳道1:裸露的dsGRK;泳道2:壳聚糖溶液;泳道3:dsGRK

壳聚糖质量比为5:1;泳道4:dsGRK

壳聚糖质量比为4:1;泳道5:dsGRK

壳聚糖质量比为3:1;泳道6:dsGRK

壳聚糖质量比为2:1;泳道7:dsGRK

壳聚糖质量比为1:1;泳道8:dsGRK

壳聚糖质量比为1:2;泳道9:dsGRK

壳聚糖质量比为1:3;泳道10:dsGRK

壳聚糖质量比为1:4;泳道11:dsGRK

壳聚糖质量比为1:5。
[0027]图3为纳米化壳聚糖/dsGRK复合体的平均粒径(Z

average)和表面电荷(Zeta电位)。
[0028]图4为纳米化壳聚糖/dsGRK复合体的透射电镜图像。
[0029]图5为检测纳米化壳聚糖/dsGRK复合体稳定性的电泳图。图中,M:maker;泳道1:未经过RNase A处理的dsGRK;泳道2:未经过RNase A处理的CS

dsGRK;泳道3:经过RNase A处理的dsGRK;泳道4:经过RNase A处理的CS

dsGRK。
[0030]图6为qPCR检测GRK的相对表达量,即RNAi的沉默效率。
[0031]图7为不同处理组下绿盲蝽的存活率。
具体实施方式
[0032]下面将结合实施例对本专利技术的实施方案进行详细描述,但是本领域技术人员将会理解,下列实施例仅用于说明本专利技术,而不应视为限定本专利技术的范围。实施例中未注明具体本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种纳米化壳聚糖/dsGRK复合体,其特征在于,所述纳米化壳聚糖/dsGRK复合体包括dsGRK和壳聚糖,所述壳聚糖的去乙酰化程度为75~80%,所述dsGRK为绿盲蝽G蛋白偶联受体激酶的dsRNA,其dsRNA的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。2.根据权利要求1所述的纳米化壳聚糖/dsGRK复合体,其特征在于,所述dsGRK和壳聚糖的质量比为1:2~5。3.根据权利要求1所述的纳米化壳聚糖/dsGRK复合体,其特征在于,所述纳米化壳聚糖/dsGRK复合体尺寸为200~400nm,表面电荷为16.9
±
4.24mV。4.权利要求1~3任一项所述的纳米化壳聚糖/dsGRK复合体的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:1)将去乙酰化程度为75~80%的壳聚糖溶解在醋酸钠溶液中制备壳聚糖溶液;2)向体外合成的dsGRK中加入硫酸钠溶液制备dsGRK悬浮液;3)将壳聚糖溶液和dsGRK悬浮液混合,水浴静置后高速离...

【专利技术属性】
技术研发人员:谭永安乔恒王小峰胡珍娣肖留斌赵静
申请(专利权)人:南京善思生态科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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