防治作物黄萎病的靶标基因区段、dsRNA及纳米农药组合物制造技术

技术编号:38194757 阅读:14 留言:0更新日期:2023-07-20 21:15
本发明专利技术公开了防治作物黄萎病的靶标基因区段、dsRNA及纳米农药组合物。所述靶标基因区段是大丽轮枝菌VdYTH1基因的靶标基因区段,选自SEQ ID.No.1、SEQ ID.No.2或SEQ ID.No.3所述的任何一种核苷酸序列;本发明专利技术还公开了由所述靶标基因区段转录得到的dsRNA;dsRNA与V991共孵育接种棉花的病情指数统计以及真菌生物量和基因沉默效率检测表明,所述靶标基因区段转录的dsRNA有效降低了大丽轮枝菌对棉花的致病力。本发明专利技术进一步公开了由dsRNA、纳米载体和农药组成的复合纳米农药组合物,防效测定结果显示,该复合纳米农药组合物对于作物黄萎病具有良好的防治效果。有良好的防治效果。有良好的防治效果。

【技术实现步骤摘要】
防治作物黄萎病的靶标基因区段、dsRNA及纳米农药组合物


[0001]本专利技术涉及防治植物病害的靶标基因区段、dsRNA及其与纳米农药复配的组合物,尤其涉及防治作物黄萎病的靶标区段,采用该靶标基因区段制备的dsRNA以及该dsRNA与纳米农药复配得到的防治作物黄萎病的纳米农药组合物,属于防治作物黄萎病的RNA生物农药领域。

技术介绍

[0002]黄萎病(Verticillium wilt)是一种毁灭性的植物维管束病害,主要由植物病原真菌大丽轮枝菌(Verticillium dahliae)从植物根部侵染进入维管组织引起,在植物的整个生育期内均可能发生,严重时可导致植物死亡。大丽轮枝菌的寄主植物非常广泛,目前已经发现其可侵染超过400种双子叶植物,包括一年生草本植物、多年生草本植物和木本植物,多种具有重要经济价值的作物如棉花、番茄、马铃薯、辣椒、向日葵等都受到了大丽轮枝菌的威胁(KLOSTERMAN S J, ATALLAH Z K, VALLAD G E, et al. Diversity, pathogenicity, and managementofVerticilliumspecies [J]. Annual Review of Phytopathology, 2009,47(1): 39

62.),其中棉花受大丽轮枝菌的影响尤为严重。
[0003]作为世界上主要的天然纤维作物,棉花是纺织业纤维最重要的来源之一,占人类使用纤维总量的一半(HAGENBUCHER S, OLSON D M, RUBERSON J R, et al. Resistance mechanisms against arthropodherbivores in cotton and their interactions with natural enemies [J]. CriticalReviews in Plant Sciences, 2013, 32(6): 458

482.)。由大丽轮枝菌引起的黄萎病属于土传病害,因此对该病的控制非常困难,目前还没有较好效果的防治药剂,因而棉花黄萎病被称作棉花的“癌症”(ZHANG G, ZHAO Z, MA P, et al. Integrative transcriptomic and gene co

expressionnetwork analysis of host responses uponVerticillium dahliaeinfection inGossypium hirsutum[J]. Scientific Reports, 2021, 11(1): 20586

20598.)。
[0004]RNA生物农药是利用RNA干扰(RNA interference,RNAi)原理,通过抑制生物体重要功能基因的表达,造成有害生物发育停滞或死亡,进而达到病虫害防控的目的。该技术不会改变有害生物的基因组,也不会对生态系统造成不良影响。RNA生物农药具有精准、高效、绿色无污染等优势,是目前最有可能应用于病虫害防控的新技术之一。由于RNAi对靶标基因沉默的特异性和高效性,可作为一种便捷手段开展病虫害防治及农药新靶标的筛选与鉴定。目前,RNAi技术已被广泛研究并应用于现代农业领域。根据与病原菌侵染寄主毒力相关的基因Chs3b,Ave1、Sge1和NLP1,致病效应蛋白SvrPm3a1/f1,利用这些靶标基因构建的dsRNA瞬转植株或稳转植株,均能够在一定程度上抵御多种真菌病害(Zhao, J. H. and H. S. Guo (2022). RNA silencing: From discovery and elucidation toapplication and perspectives. Journal of Integrative Plant Biology 64(2): 476

498.)。尽管许多研究表明RNA生物农药具有很强的应用前景,但其稳定性严重制约了其商业用途。作为RNAi的核心成分,双链RNA(dsRNA)在天然状态下极其不稳定,在土壤和水环境中单独存在
的dsRNA在48小时内完全降解,核酸酶、雨水、紫外线和微生物等环境因素均会直接影响dsRNA的稳定性(Rank AP, Koch A. Lab

to

Field Transition of RNA SprayApplications
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How Far Are We.Front Plant Sci. 2021 Oct 15;12:755203.)。因此,如何保证dsRNA的稳定性是实现RNA生物农药商业化使用的最大挑战之一。
[0005]目前,中国农药目前多以乳油、可湿性粉剂等剂型为主,存在大量使用有机溶剂、粉尘漂移、水分散性差、有效利用率低、生物活性不高、农药残留与环境污染严重等问题(王安琪, 王琰, 王春鑫等. 农药纳米微囊化剂型研究进展. 中国农业科技导报, 2018, 20(2): 10

18.)。纳米粒子(1

100 nm)可快速包裹药物分子,改变农药的理化性质,提高农药的水溶性和分散性,充分发挥活性成分的生物活性,杜绝有害溶剂并最大程度减少助剂用量,克服农药残留污染(PetersRJB, Bouwmeester H, Gottardo S, et al. Nanomaterials for products and application in agriculture, feed and food. Trends in Food Science andTechnology, 2016, 54: 155

164.)。Yu等人(2019)利用单宁酸制备了阿维菌素和嘧菌酯纳米农药,二者展现出更好的耐光性和缓释能力,同时可以更好的粘附在叶面,叶面保留率增加50%以上,大幅提升了农药的利用率(Yu M, Sun C, Xue Y, et al. Tannic acid

based nanopesticides coating with highly improved foliage adhesion to enhance foliarretention. RSC Advances, 2019, 9: 27096

27104.)。Selyutina等人(2020)建立了以天然多糖和多聚糖为核心的农药递送系统,不仅可以提升农药的水溶性,还可以提升农药穿透玉米和油菜种子表皮的能力,抑霉唑和咪鲜胺的表皮穿透力增强10倍以上(Selyutina OY, Khalikov SS, Polyakov NE. Arabinogalactan and glycyrrhizin based nanopesticides as novel delivery systems for本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.防治作物黄萎病的靶标基因区段,其特征在于,所述靶标基因区段是大丽轮枝菌VdYTH1基因的靶标基因区段,其选自SEQ ID.No.1、SEQ ID.No.2或SEQ ID.No.3中的任何一种核苷酸序列。2.含有权利要求1所述的靶标基因区段的载体。3.根据权利要求2所述的载体,其特征在于,所述的载体是RNA干扰载体,或者所述的载体是将靶标基因区段转录得到dsRNA的基因表达载体。4.由权利要求1中核苷酸序列为SEQ ID.No.1所述的靶标基因区段转录得到的dsRNA,其特征在于,所述dsRNA由SEQ ID No.4所示的核苷酸序列和与SEQ ID No.4所示的核苷酸反向互补的核苷酸序列组成。5.一种防治作物黄萎病的复合纳米农药组合物,其特征在于,由权利要求4所述的dsRNA与纳米载体和农药组成。6.根据权利要求5所述的复合纳...

【专利技术属性】
技术研发人员:苏晓峰闫硕沈杰刘海洋赵卫松郭惠明程红梅
申请(专利权)人:中国农业大学
类型:发明
国别省市:

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