一种负载miRNA的氨基化介孔二氧化硅纳米复合物及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种负载miRNA的氨基化介孔二氧化硅纳米复合物及其应用。将氨基化介孔二氧化硅与miR

【技术实现步骤摘要】
一种负载miRNA的氨基化介孔二氧化硅纳米复合物及其应用


[0001]本专利技术涉及害虫防治
，具体涉及一种负载miRNA的氨基化介孔二氧化硅纳米复合物及其应用。

技术介绍

[0002]棉铃虫属于鳞翅目、夜蛾科，是一种世界性害虫。因其寄主范围广、适应能力强、易产生抗药性还兼具迁飞性等特点，使得棉铃虫成为一种危害严重且较难防治的杂食性农业害虫。早期的防治手段主要是通过化学农药对棉铃虫进行防治，随着农药的滥用，田间的棉铃虫出现了抗药性，污染环境的同时防治效果也越来越差。后期，将Bt杀虫蛋白基因转入棉花，得到表达Bt杀虫蛋白的转基因棉，可以高抗棉铃虫等鳞翅目害虫，可以降低农药的使用量和频率，这在很大程度上缓解了棉铃虫的抗性问题。但随着Bt棉的广泛种植，棉铃虫对Bt棉也产生了一定程度的抗药性，目前仍然需要结合使用化学农药来对防治棉铃虫。因此，面对棉铃虫防治越来越难的问题。
[0003]研究表明，昆虫可以通过体外摄取microRNA(miRNA)调节内源基因的表达，进而调控昆虫的生长发育，这为外源施用miRNA防治害虫提供了新的策略。如申请号为202011298535.3的专利公开了一种调控昆虫翅发育的miR
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927及其在害虫防治中的应用，申请号为CN202011298552.7的专利公开了miR
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995在鳞翅目害虫防治中的应用。都是昆虫通过体外摄取microRNA调节内源基因的表达，调控昆虫的生长发育来实现害虫防治的。但当前，microRNA的使用主要存在着两个瓶颈问题：一是microRNA的稳定性较差，环境中无处不在的RNA酶促进其降解。二是辅助递送系统的不完善，使microRNA进入昆虫细胞的效率低。而近年研究发现使用合适的纳米材料包裹microRNA会降低microRNA与RNA酶接触的机会，增加microRNA的稳定性；同时显著提高microRNA进入昆虫细胞的效率。因此需要一种负载miRNA的纳米材料，使得microRNA能够快速稳定的进入害虫体内，实现害虫防治。

技术实现思路

[0004]针对上述现有技术，本专利技术的目的是提供一种负载miRNA的氨基化介孔二氧化硅纳米复合物及其应用。本专利技术通过饲喂和点滴纳米材料包裹的miRNA能够显著抑制棉铃虫的生长发育，并影响成虫翅的发育并杀灭棉铃虫。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0006]本专利技术的第一方面，提供一种负载miRNA的氨基化介孔二氧化硅纳米复合物，由以下方法制备：
[0007]将氨基化介孔二氧化硅与miR
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7混合，通过离子静电吸附得到负载miRNA的氨基化介孔二氧化硅纳米复合物；
[0008]所述miR
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7的序列如SEQ ID No.1所示。
[0009]优选的，所述氨基化介孔二氧化硅与miR
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7的质量比为1：(0.1～1)。
[0010]更为优选的，所述氨基化介孔二氧化硅与miR
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7的质量比为1：0.1。
[0011]优选的，所述混合的温度为室温、时间为20min。
[0012]本专利技术的第二方面，提供负载miRNA的氨基化介孔二氧化硅纳米复合物在制备防治害虫的药物中的应用。
[0013]本专利技术的第三方面，提供一种防治害虫的农药，所述农药以负载miRNA的氨基化介孔二氧化硅纳米复合物为有效成分。
[0014]优选的，所述害虫包括棉铃虫、小菜蛾、草地贪夜蛾、斜纹夜蛾、小地老虎。
[0015]优选的，所述害虫为棉铃虫。
[0016]优选的，所述药物通过饲喂或喷施昆虫起作用。
[0017]优选的，所述农药中还含有助剂，所述助剂由表面活性剂和软化水组成；所述助剂的加入量为负载miRNA的氨基化介孔二氧化硅纳米复合物体积的0.1％。
[0018]优选的，所述表面活性剂为十八烷基二羟乙基氧化胺。
[0019]本专利技术的有益效果：
[0020]本专利技术利用氨基化介孔二氧化硅纳米载体与miR
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7通过离子静电相互作用吸附形成复合物，通过饲喂和喷施纳米材料包裹的miRNA能显著延迟棉铃虫幼虫发育、导致发育期间蛹期异常，使棉铃虫幼虫非正常死亡、即便成蛹也无法进行后期羽化，还能够显著抑制棉铃虫的生长发育，并影响成虫翅的发育，从而实现棉铃虫的防治。通过人工合成miRNA类似物并与纳米载体形成复合物，为RNAi介导的害虫生物防治提供重要的靶标基因资源。将对棉铃虫的防治提供重要的理论和实践意义，同时具有显著的经济效益和社会效益。
附图说明
[0021]图1：实施例1的凝胶电泳图：1泳道为MSN
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NH2与microRNA以1：0.1质量比结合；2泳道为MSN
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NH2与microRNA以1：0.5质量比结合；3泳道为MSN
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NH2与microRNA以1：1质量比结合；4泳道为MSN
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NH2与microRNA以1：1.5质量比结合；
[0022]图2：饲喂法幼虫在发育期间出现发育延迟的照片(A)和饲喂法幼虫发育延迟的时间统计(B)；
[0023]图3：饲喂法蛹期畸形的照片；
[0024]图4：饲喂法成虫翅面积照片(A)和翅面积统计(B)；
[0025]图5：体壁渗透法成虫翅畸形照片(A)和体壁渗透法成虫翅畸形率(B)。
具体实施方式
[0026]应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0027]正如
技术介绍
部分介绍的，前期研究中发现果蝇中利用成熟的过表达和敲降基因体系验证了miR
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7的功能，对于miR
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7在其他种类昆虫中的功能以及如何将miR
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7递送至昆虫细胞内并未进行相关研究。
[0028]基于此，本专利技术的目的是提供一种负载miRNA的氨基化介孔二氧化硅纳米复合物及其应用。昆虫的体壁具有坚硬性、不透性和延展性的特点，能够防止杀虫剂的入侵，本专利技术通过研究发现将miR
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7负载于氨基化介孔二氧化硅，氨基官能团具有亲电性，通过静电吸
附将miR
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7吸附于介孔二氧化硅的孔中，实现miR
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7的包覆。不仅避免了miR
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7的降解；复合物还能够粘附在昆虫的体表，并能迅速穿透昆虫的体壁进入血腔，然后扩散到组织中发挥作用，有效解决了昆虫杀虫剂难以入侵到昆虫体内的难点，提高了microRNA进入昆虫细胞的效率。该复合物通过氨基化介孔二氧化硅和miR
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7的协同作用可显著延迟棉铃虫幼虫发育、导致发育期间蛹期异常，使棉铃虫幼虫非正常死亡，即便成蛹也会降低后期羽化率，同时显著抑制棉铃虫的生长发育，并影本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种负载miRNA的氨基化介孔二氧化硅纳米复合物，其特征在于，由以下方法制备：将氨基化介孔二氧化硅与miR
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7混合，通过离子静电吸附得到负载miRNA的氨基化介孔二氧化硅纳米复合物；所述miR
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7的序列如SEQ ID No.1所示。2.根据权利要求1所述的负载miRNA的氨基化介孔二氧化硅纳米复合物，其特征在于，所述氨基化介孔二氧化硅与miR
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7的质量比为1：(0.1～1)。3.根据权利要求1所述的负载miRNA的氨基化介孔二氧化硅纳米复合物，其特征在于，所述混合的温度为室温、时间为20min。4.权利要求1～3任一项所述的负载m...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵云贺，周紫章，刘庆信，高学全，李晓蕙，
申请(专利权)人：山东农业大学，
类型：发明
国别省市：