新型昆虫抑制蛋白制造技术

公开了针对鳞翅目害虫物种表现出毒性活性的杀虫蛋白，并且所述杀虫蛋白包括但不限于TIC4472、TIC4472PL、TIC1425、TIC2613和TIC2613PL。提供了含有编码一种或多种所公开的杀虫蛋白的重组核酸序列的DNA构建体。提供了针对鳞翅目侵扰具有抗性的转基因植物、植物细胞、种子和植物部分，其含有编码本发明专利技术的杀虫蛋白的重组核酸序列。还提供了用于在生物样品中检测本发明专利技术的重组核酸序列或蛋白质的存在的方法，以及使用TIC4472、TIC4472PL、TIC1425、TIC2613和TIC2613PL杀虫蛋白中的任一种控制鳞翅目物种害虫的方法。一种控制鳞翅目物种害虫的方法。

【技术实现步骤摘要】
新型昆虫抑制蛋白
[0001]相关申请的引用
[0002]本申请要求2016年10月10日提交的美国临时申请号62/406,082的权益，所述申请以引用的方式整体并入本文。
[0003]序列表的并入
[0004]于2017年10月8日创建包含计算机可读形式的序列表的名为“MONS426WO_ST25.txt”的文件。此文件为77,030字节(在中测量)，同时通过电子提交方式提交(使用美国专利局EFS
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Web提交系统)，并且以引用的方式整体并入本文。
专利

[0005]本专利技术总体上涉及昆虫抑制蛋白的领域。公开了针对作物植物和种子的农业相关害虫表现出昆虫抑制活性的一类新型蛋白质。具体地，所公开类别的蛋白质针对作物植物和种子的农业相关害虫(特别是鳞翅目(Lepidopteran)物种的昆虫害虫)具有杀昆虫活性。提供了含有编码一种或多种所公开的毒素蛋白的重组多核苷酸构建体的植物、植物部分和种子。

技术介绍

[0006]改进农业重要植物(包括玉米、大豆、甘蔗、水稻、小麦、蔬菜和棉花等等)的作物产量已经变得越来越重要。除了越来越需要农业产品来为不断增长的人口供给食物、衣物并提供能源之外，预测与气候相关的影响以及不断增长的人口使用除农业活动之外的土地所带来的压力将会减少可用于耕作的耕地的量。这些因素导致对食品安全的严峻预测，特别是在植物生物技术和农艺实践方面缺乏主要改进的情况下。鉴于这些压力，在技术、农业技术和害虫管理方面的环境可持续改进是在有限量的可用于耕作的耕地上扩大作物生产的至关重要的工具。
[0007]昆虫，特别是鳞翅目和鞘翅目(Coleoptera)的昆虫，被认为是损害大田作物的主要原因，从而在受侵扰区域内降低作物产量。对农业造成负面影响的鳞翅目害虫物种包括但不限于甜菜夜蛾(Spodoptera exigua)、玉米穗虫Helicoverpa zea)、棉叶虫(Alabama argillacea)、欧洲玉米螟(Ostrinia nubilalis)、秋季粘虫(Spodoptera frugiperda)、旧世界棉铃虫(Helicoverpa armigera)、东方叶虫(Spodoptera litura)、红铃虫(Pectinophora gossypiella)、Cry1Ac抗性红铃虫(Pectinophora gossypiella)、大豆尺蠖(Chrysodeixis includens)、南方粘虫(Spodoptera eridania)、西南玉米螟(Diatraea grandiosella)、斑点棉铃虫(Earias vittella)、甘蔗螟(Diatraea saccharalis)、烟芽夜蛾(Heliothis virescens)和绒毛豆毛虫(Anticarsia gemmatalis)。
[0008]从历史上看，农业中依赖于密集施用合成化学杀昆虫剂作为害虫控制剂。除了出现的抗性问题之外，对环境和人类健康的关注也刺激了生物杀虫剂的研究和开发。这项研究工作导致逐步发现和使用各种昆虫病原微生物物种，包括细菌。
[0009]当昆虫病原细菌(尤其是属于芽孢杆菌属(Bacillus)的细菌)的潜能被发现并作
为生物害虫控制剂开发时，生物控制模式发生转变。苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis(Bt))细菌的菌株已被用作杀虫蛋白的来源，因为发现Bt菌株表现出针对特定昆虫的高毒性。Bt菌株已知产生δ
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内毒素(例如，Cry蛋白)，其在孢子形成开始时和稳定生长期期间位于伴孢晶体包涵体内，并且还已知产生分泌的杀昆虫蛋白。一旦被易感昆虫摄取，δ
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内毒素以及分泌的毒素在中肠上皮表面发挥其作用，破坏细胞膜，导致细胞破裂和死亡。编码杀昆虫蛋白的基因也已经在除Bt之外的细菌物种中被鉴定，所述细菌物种包括其他芽孢杆菌属和多种另外的细菌物种，诸如侧孢短芽孢杆菌(Brevibacillus laterosporus)、球形赖氨酸芽孢杆菌(Lysinibacillus sphaericus)(“Ls”，以前称为球形芽孢杆菌(Bacillus sphaericus))和日本类芽孢杆菌(Paenibacillus popilliae)。
[0010]结晶且分泌的可溶性杀昆虫毒素对其宿主具有高度特异性，并且作为化学杀昆虫剂的替代品已经被全世界接受。例如，杀昆虫毒素蛋白已被用于各种农业应用，以保护农业上重要的植物免受昆虫侵扰，减少对化学杀虫剂应用的需要，并增加产量。杀昆虫毒素蛋白通过以下方式来控制作物植物的农业相关害虫：通过机械方法，诸如通过喷洒以将含有各种细菌菌株的微生物制剂分散到植物表面上，以及通过使用遗传转化技术以产生表达杀昆虫毒素蛋白的转基因植物和种子。
[0011]表达杀昆虫毒素蛋白的转基因植物的使用已在全球被采纳。例如，在2012年，有2610万公顷种植了表达Bt毒素的转基因作物(James,C.,Global Status of Commercialized Biotech/GM Crops:2012.ISAAA Brief No.44)。转基因防昆虫作物的全球使用以及这些作物中所使用的杀昆虫毒素蛋白的有限数量已经对现有的昆虫等位基因产生了选择压力，所述等位基因赋予了对当前使用的杀昆虫蛋白的抗性。
[0012]目标害虫对杀昆虫毒素蛋白的抗性的产生造成了对发现和开发新形式杀昆虫毒素蛋白的持续需求，所述新形式杀昆虫毒素蛋白可用于管理对表达杀昆虫毒素蛋白的转基因作物的昆虫抗性的增加。新的蛋白毒素具有改进的功效并且表现出对更广谱的易感昆虫物种的控制，这将减少可以产生抗性等位基因的存活昆虫的数量。此外，在一种植物中使用对相同昆虫害虫具有毒性并展现出不同作用模式的两种或更多种转基因杀昆虫毒素蛋白，在任何单一目标昆虫物种中都降低了抗性的概率。
[0013]因此，本专利技术人在本文中公开了来自苏云金芽孢杆菌的新型蛋白毒素家族以及类似的毒素蛋白、变体蛋白和示例性重组蛋白，它们针对目标鳞翅目物种表现出杀昆虫活性，特别是针对甜菜夜蛾(Spodoptera exigua)、玉米穗虫Helicoverpa zea)、棉叶虫(Alabama argillacea)、欧洲玉米螟(Ostrinia nubilalis)、秋季粘虫(Spodoptera frugiperda)、旧世界棉铃虫(Helicoverpa armigera)、东方叶虫(Spodoptera litura)、红铃虫(Pectinophora gossypiella)、Cry1Ac抗性红铃虫(Pectinophora gossypiella)、大豆尺蠖(Chrysodeixis includens)、南方粘虫(Spodoptera eridania)、西南玉米螟(Diatraea grandiosella)、斑点棉铃虫(Earias vittella)、甘蔗螟(Diatraea saccharalis)、烟芽夜蛾(Heliothis virescens)本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
gossypiella)、Cry1Ac抗性红铃虫(Pectinophora gossypiella)、大豆尺蠖(Chrysodeixis includens)、南方粘虫(Spodoptera eridania)、西南玉米螟(Diatraea grandiosella)、斑点棉铃虫(Earias vittella)、甘蔗螟(Diatraea saccharalis)、烟芽夜蛾(Heliothis virescens)和绒毛豆毛虫(Anticarsia gemmatalis)。17.如权利要求1所述的重组核酸分子或由包含于种子中的所述重组核酸分子编码的杀虫蛋白。18.一种昆虫抑制组合物，其包含杀虫蛋白或其杀虫片段，其中：所述杀虫蛋白由SEQ ID NO:8或SEQ ID NO:10的氨基酸序列组成。19.如权利要求18所述的昆虫抑制组合物，其还包含与所述杀虫蛋白不同的至少一种其他杀虫剂。20.如权利要求19所述的昆虫抑制组合物，其中所述至少一种其他杀虫剂选自由以下组成的组：昆虫抑制蛋白、昆虫抑制dsRNA分子和辅助蛋白。21.如权利要求20所述的昆虫抑制组合物，其中所述至少一种其他杀虫剂针对鳞翅目、鞘翅目或半翅目的一种或多种害虫物种表现出活性。22.如权利要求21所述的昆虫抑制组合物，其中所述至少一种其他杀虫剂选自由以下组成的组：Cry1A、Cry1Ab、Cry1Ac、Cry1A.105、Cry1Ae、Cry1B、Cry1C、Cry1C变体、Cry1D、Cry1E、Cry1F、Cry1A/F嵌合体、Cry1G、Cry1H、Cry1I、Cry1J、Cry1K、Cry1L、Cry2A、Cry2Ab、Cry2Ae、Cry3、Cry3A变体、Cry3B、Cry4B、Cry6、Cry7、Cry8、Cry9、Cry15、Cry34、Cry35、Cry43A、Cry43B、Cry51Aa1、ET29、ET33、ET34、ET35、ET66、ET70、TIC400、TIC407、TIC417、TIC431、TIC800、TIC807、TIC834、TIC853、TIC900、TIC901、TIC1201、TIC1415、TIC2160、TIC3131、TIC836、TIC860、TIC867、TIC869、TIC1100、VIP3A、VIP3B、VIP3Ab、AXMI
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88、AXMI
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224z和AXMI<...

【专利技术属性】
技术研发人员：D，
申请(专利权)人：孟山都技术公司，
类型：发明
国别省市：