【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本披露涉及具有杀昆虫活性的新型杀有害生物蛋白、编码这些杀有害生物蛋白且其表达产生这些杀有害生物蛋白的核酸分子、以及用于控制作物植物的农业相关有害生物的组合物和方法。
技术介绍
1、昆虫是引起作物损失的一个主要原因。众多商业上有价值的植物(包括普通的农作物)易受植物有害生物(包括昆虫和线虫)攻击的影响，导致作物产量和品质大幅降低。例如，植物有害生物是导致全世界重要农作物损失的主要因素。昆虫有害生物对于菜农和果农，对于观赏性花卉的生产商也是负担，并且它们也给家庭花匠带来了困扰。
2、玉米根虫的多个物种被认为是最具破坏性的玉米有害生物。在美国，三个重要的物种是玉米根萤叶甲(diabrotica virgifera virgifera，又称西方玉米根虫)、长角巴氏根萤叶甲(d.longicornis barberi，又称北方玉米根虫)、十一星根萤叶甲(d.undecimpunctata howardi，又称南方玉米根虫)。在美国玉米带中，只有西方和北方玉米根虫被认为是主要的玉米有害生物。另外地，美国南部的一种重要的玉米根虫有害生物是墨西哥玉米根虫(墨西哥玉米根萤叶甲(diabrotica virgifera zeae))。玉米根虫幼虫通过几乎专一摄食玉米根而造成实质性的植物损害。已显示这种损伤增加了植物倒伏、减少了谷物产量以及营养产量连同改变了谷物的营养物含量。幼虫摄食还通过为潜在地导致根腐病和茎腐病的细菌和真菌感染打开了进入根部的途径，而对玉米造成了间接的影响。成年玉米根虫在晚夏时活跃在玉米地中，在此它们摄食穗、穗丝以及花
3、玉米根虫主要是通过密集施用化学杀有害生物剂而得到控制的，这些化学杀有害生物剂通过抑制昆虫生长、预防昆虫摄食或繁殖、或者死亡而具有活性。因此，可以达到良好的玉米根虫控制，但并非没有一些低效现象。在一些情况下，这些化学品的应用会影响其他有益生物体。另外，化学杀有害生物剂的广泛使用会导致抗性昆虫品种的发展。最后，玉米根虫幼虫的地下进食偏好使得难以应用杀昆虫剂的挽救处理。因此，大多数杀昆虫剂应用是在种植时预防性地进行，这导致了很大的环境负担。通过各种农田管理实践已部分地改善了这种状况，但对替代性有害生物控制的机制存在着不断增加的需求。
4、生物性有害生物控制剂，如表达杀有害生物毒素像δ-内毒素(δ-内毒素；也被称为结晶毒素或cry蛋白)的苏云金芽孢杆菌(bt)菌株，也已经施用至作物植物中，产生了针对昆虫有害生物的令人满意的结果。δ-内毒素是包含在晶体基质中的蛋白质，已知当被某些目和物种的植物有害生物(包括昆虫)摄入时具有杀昆虫活性，但对植物和其他非靶标生物体无害。来自苏云金芽孢杆菌的几种天然cry蛋白或工程化cry蛋白已经在转基因作物植物中表达以控制某些鳞翅目和鞘翅目昆虫有害生物，作为化学杀有害生物剂的替代或补充。自2003年以来，控制玉米根虫的转基因玉米杂交种已在美国市售，并表达毒素，例如cry3bb1、cry34ab1/cry35ab1、经修饰的cry3a(mcry3a)或cry3ab(ecry3.1ab)。
5、尽管已经显示使用表达cry蛋白的转基因植物非常有效，但现在针对某些转基因植物中表达的cry蛋白具有抗性的昆虫有害生物是已知的。因此，仍需要鉴定新型且有效的有害生物控制剂，这些有害生物控制剂为农民提供经济益处并且是环境可接受的。特别需要的是对根萤叶甲属(diabrotica)物种(一种主要的玉米有害生物)有毒的蛋白质，与现有昆虫控制产品相比这些蛋白质具有不同的作用方式、以缓和抗性发展。此外，通过这些使环境负担最小化的产品(如通过转基因植物)递送昆虫控制剂是令人希望的。
技术实现思路
1、本披露提供了针对至少一种鞘翅目有害生物，例如针对玉米根虫(wcr，玉米根萤叶甲(diabrotica virgifera virgifera))具有杀昆虫性的多肽，以及这样的多肽和相关核酸在组合物和方法中的用途，例如在植物中或在控制鞘翅目有害生物的方法中的用途。
2、因此，在一些方面，本披露提供了包含以下氨基酸序列的多肽，该氨基酸序列与seq id no:1具有至少30％(例如，至少35％、至少40％、至少45％、至少50％、至少55％、至少60％、至少65％、至少70％、至少75、至少80％、至少81％、至少82％、至少83％、至少84％、至少85％、至少86％、至少87％、至少88％、至少89％、至少90％、至少91％、至少92％、至少93％、至少94、至少95％、至少96％、至少97％、至少98％、至少99％、至少99.1％、至少99.2％、至少99.3％、至少99.4％、至少99.5％、至少99.6％、至少99.7％、至少99.8或至少99.9％序列同一性)同一性。在一些实施例中，该氨基酸序列与seq id no:1具有至少39％同一性。在一些实施例中，该多肽包含seq id no:1-9中任一个。在一些实施例中，该多肽包含seq id no:1-3或6-9中任一个。在一些实施例中，该多肽包含seq id no:24-33中任一个。在一些实施例中，该多肽包含seq id no:4或5。在一些实施例中，该多肽针对鞘翅目有害生物具有杀昆虫性。在一些实施例中，该多肽针对根萤叶甲属(diabrotica)有害生物(例如，玉米根萤叶甲(diabrotica virgifera virgifera))具有杀昆虫性。
3、在其他方面，本披露提供了包含编码序列的核酸序列，该编码序列编码上述任何实施例或本文任何其他实施例的多肽。在一些实施例中，编码序列包含与seq id no:10至23中任一个具有至少80％(例如，至少81％、至少82％、至少83％、至少84％、至少85％、至少86％、至少87％、至少88％、至少89％、至少90％、至少91％、至少92％、至少93％、至少94、至少95％、至少96％、至少97％、至少98％、至少99％、至少99.1％、至少99.2％、至少99.3％、至少99.4％、至少99.5％、至少99.6％、至少99.7％、至少99.8或至少99.9％)同一性或者含有seq id no:10至23中任一个的核苷酸序列。在一些实施例中，编码序列包含与seq idno:34至43中任一个具有至少80％(例如，至少81％、至少82％、至少83％、至少84％、至少85％、至少86％、至少87％、至少88％、至少89％、至少90％、至少91％、至少92％、至少93％、至少94、至少95％、至少96％、至少97％、至少98％、至少99％、至少99.1％、至少99.2％、至少99.3％、至少99.4％、至少99.5％、至少99.6％、至少99.7％、至少99.8或至少99.9％)同一性或者含有seq id no:34至43中任一个的核苷酸序列。在一些实施例中，编码序列包含seq id no:10-19中任一个。在一些实施例中，编码序列包含seq id no:20-23中任一个。在一些实施例中，编码序列包含se本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种多肽，其包含与SEQ ID NO:1具有至少30％同一性的氨基酸序列。
2.如权利要求1所述的多肽，其中所述氨基酸序列与SEQ ID NO:1具有至少39％同一性。
3.如权利要求1所述的多肽，其中所述多肽包含SEQ ID NO:1-9中任一个的序列。
4.如权利要求1所述的多肽，其中所述多肽包含SEQ ID NO:1-3或6-9中任一个的序列。
5.如权利要求1所述的多肽，其中所述多肽包含SEQ ID NO:24-33中任一个的序列。
6.如权利要求1所述的多肽，其中所述多肽包含SEQ ID NO:4或5的序列。
7.一种核酸序列，其包含编码如权利要求1至6中任一项所述的多肽的编码序列。
8.如权利要求7所述的核酸，其中所述编码序列包含与SEQ ID NO:10至23中任一个具有至少80％同一性或者含有SEQ ID NO:10至23中任一个的核苷酸序列。
9.如权利要求7所述的核酸，其中所述编码序列包含与SEQ ID NO:34至43中任一个具有至少80％同一性或者含有SEQ
10.如权利要求7所述的核酸，其中所述编码序列包含SEQ ID NO:10-19中任一个的序列。
11.如权利要求7所述的核酸，其中所述编码序列包含SEQ ID NO:20-23中任一个的序列。
12.如权利要求7所述的核酸，其中所述编码序列包含SEQ ID NO:34至43中任一个的序列。
13.如权利要求7至12中任一项所述的核酸，其中所述编码序列进行了密码子优化用于在植物中表达。
14.如权利要求13所述的核酸，其中所述编码序列与异源启动子可操作地连接。
15.一种载体，其包含如权利要求7至14中任一项所述的核酸。
16.一种转基因宿主细胞，其包含如权利要求1至6中任一项所述的多肽，或如权利要求7至14中任一项所述的核酸。
17.如权利要求16所述的转基因宿主细胞，其中所述转基因宿主细胞是植物细胞。
18.如权利要求17所述的转基因宿主细胞，其中所述植物细胞是单子叶植物细胞。
19.如权利要求18所述的转基因宿主细胞，其中所述植物细胞是玉蜀黍细胞。
20.如权利要求16所述的转基因宿主细胞，其中所述转基因宿主细胞是细菌细胞。
21.如权利要求20所述的转基因宿主细胞，其中所述细菌细胞是农杆菌、芽孢杆菌或大肠杆菌细胞。
22.一种组合物，其包含如权利要求1至6中任一项所述的多肽。
23.如权利要求22所述的组合物，其进一步包含农业上可接受的运载体。
24.一种植物，其包含如权利要求1至6中任一项所述的多肽，或如权利要求7至14中任一项所述的核酸。
25.如权利要求24所述的植物，其中所述植物是单子叶植物。
26.如权利要求25所述的植物，其中所述植物是玉蜀黍植物。
27.一种如权利要求24至26中任一项所述的植物的种子。
28.一种如权利要求24至26中任一项所述的植物的细胞。
29.一种产生转基因植物的方法，所述方法包括：
30.一种用于产生具有增强的杀昆虫特性的转基因植物的方法，所述方法包括以下步骤：
31.如权利要求30所述的方法，所述方法进一步包括以下步骤：
32.一种控制鞘翅目有害生物的方法，所述方法包括向所述有害生物递送如权利要求1至6中任一项所述的多肽。
33.如权利要求32所述的方法，其中所述多肽通过摄食来递送。
34.如权利要求33所述的方法，其中所述摄食包括所述有害生物对包含所述多肽的植物部分进行摄食。
35.SEQ ID NO:1至46中任一个的序列在生物信息学分析中鉴定杀昆虫蛋白的用途。
36.包含SEQ ID NO:1至9、24至33、或44中任一个的氨基酸序列的多肽在昆虫生物测定中鉴定杀昆虫蛋白的用途。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种多肽，其包含与seq id no:1具有至少30％同一性的氨基酸序列。
2.如权利要求1所述的多肽，其中所述氨基酸序列与seq id no:1具有至少39％同一性。
3.如权利要求1所述的多肽，其中所述多肽包含seq id no:1-9中任一个的序列。
4.如权利要求1所述的多肽，其中所述多肽包含seq id no:1-3或6-9中任一个的序列。
5.如权利要求1所述的多肽，其中所述多肽包含seq id no:24-33中任一个的序列。
6.如权利要求1所述的多肽，其中所述多肽包含seq id no:4或5的序列。
7.一种核酸序列，其包含编码如权利要求1至6中任一项所述的多肽的编码序列。
8.如权利要求7所述的核酸，其中所述编码序列包含与seq id no:10至23中任一个具有至少80％同一性或者含有seq id no:10至23中任一个的核苷酸序列。
9.如权利要求7所述的核酸，其中所述编码序列包含与seq id no:34至43中任一个具有至少80％同一性或者含有seq id no:34至43中任一个的核苷酸序列。
10.如权利要求7所述的核酸，其中所述编码序列包含seq id no:10-19中任一个的序列。
11.如权利要求7所述的核酸，其中所述编码序列包含seq id no:20-23中任一个的序列。
12.如权利要求7所述的核酸，其中所述编码序列包含seq id no:34至43中任一个的序列。
13.如权利要求7至12中任一项所述的核酸，其中所述编码序列进行了密码子优化用于在植物中表达。
14.如权利要求13所述的核酸，其中所述编码序列与异源启动子可操作地连接。
15.一种载体，其包含如权利要求7至14中任一项所述的核酸。
16.一种转基因宿主细胞，其包含如权利要求1至6中任一项所述的多肽，或如权利要求7至14中任一项所述的核酸。
...【专利技术属性】
技术研发人员：C·雷诺，
申请(专利权)人：先正达农作物保护股份公司，
类型：发明
国别省市：
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