【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及基因工程，具体地说，涉及褐飞虱nlsp2蛋白及其编码基因与应用。
技术介绍
1、水稻是我国最重要的粮食作物之一，每年种植面积约4.5亿亩，稻谷总产量达2100多亿公斤，分别占粮食作物种植面积的27％和粮食总产量的40％以上。然而，水稻在生长发育的各个阶段，都会受到各种外界环境因素的胁迫。据报道，已发现几百种昆虫可以取食水稻。褐飞虱(bph；nilaparvata lugens stal.)是水稻单食性害虫，属半翅目飞虱科(hemiptera:delphacidae)。褐飞虱通过口针吸食水稻韧皮部中的汁液，并传播植物病毒。褐飞虱的轻度危害导致水稻植株生长活力降低、产量下降；重度危害可致使水稻全株死亡，甚至颗粒无收。
2、传统的褐飞虱防治以化学农药为主。农药的大量使用不但增加了生产成本，损害生态环境，也使害虫的抗药性增加了上百倍，药效急剧下降。杀虫剂的施用也消灭了稻田中的褐飞虱天敌，极易诱发褐飞虱的“再猖獗”(resurgence)。依靠特效农药已不能实现稻飞虱可持续治理的目标(娄永根和程家安，2011)。
3、rna干扰(rnainterference,rnai)主要是指双链rna(double-stranded rna,dsrna)(由正义链和反义链组成)通过对同源mrna进行特异性降解，抑制或沉默靶标基因表达，从而使靶标基因的功能缺失。目前，rnai技术已被广泛应用于农业科学
，已成为用于反向遗传分析和功能基因组学研究中十分有效的工具(zha et al.,2011；huang et
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供褐飞虱nlsp2蛋白及其编码基因与应用。
2、为了实现本专利技术目的，第一方面，本专利技术提供褐飞虱nlsp2蛋白，其为：
3、(a)由seq id no:2所示的氨基酸序列组成的蛋白质；或
4、(b)seq id no:2所示序列经取代、缺失或添加一个或几个氨基酸且具有同等功能的由(a)衍生的蛋白质。
5、第二方面，本专利技术提供所述蛋白的编码基因(nlsp2基因)，其为：
6、i)seq id no:1所示的核苷酸序列；
7、ii)seq id no:1所示的核苷酸序列经取代、缺失和/或增加一个或多个核苷酸且表达相同功能蛋白质的核苷酸序列；
8、iii)在严格条件下与seq id no:1所示序列杂交且表达相同功能蛋白质的核苷酸序列，所述严格条件为在含0.1％ sds的0.1×sspe或含0.1％ sds的0.1×ssc溶液中，在65℃下杂交，并用该溶液洗膜；或
9、iv)与i)、ii)或iii)的核苷酸序列具有90％以上同源性且表达相同功能蛋白质的核苷酸序列。
10、第三方面，本专利技术提供含有褐飞虱nlsp2基因的生物材料，所述生物材料包括但不限于重组dna、表达盒、转座子、质粒载体、病毒载体、工程菌或转基因细胞系。
11、第四方面，本专利技术提供褐飞虱nlsp2蛋白或其编码基因在提高植物对褐飞虱抗性及抗旱性中的应用。
12、进一步地，所述应用包括：在植物中过表达所述基因，获得抗褐飞虱及抗旱的转基因植株。
13、第五方面，本专利技术提供一种提高水稻对褐飞虱抗性及抗旱性的方法，所述方法包括：在水稻中过表达褐飞虱nlsp2基因。
14、进一步地，所述过表达的方式可选自以下1)～5)，或任选的组合：
15、1)通过导入具有所述基因的质粒；
16、2)通过增加植物染色体上所述基因的拷贝数；
17、3)通过改变植物染色体上所述基因的启动子序列；
18、4)通过将强启动子与所述基因可操作地连接；
19、5)通过导入增强子。
20、进一步地，所述方法包括：将含有所述基因的表达载体转化入农杆菌中，通过农杆菌介导的转化方法将所述基因转入水稻，使所述基因在水稻植株中过表达。
21、第六方面，本专利技术提供nlsp2基因在调控褐飞虱口针鞘的形成、取食量及存活率中的应用。
22、第七方面，本专利技术提供一种影响褐飞虱口针鞘形成、取食量及存活率的方法，所述方法包括：从转录或翻译水平上抑制nlsp2基因或nlsp2蛋白的表达或活性，从而影响褐飞虱口针鞘的形成、取食量及存活率。
23、进一步地，通过dsrna抑制褐飞虱中所述基因的表达。例如，给褐飞虱显微注射dsrna。
24、优选地，所述dsrna的核苷酸序列如seq id no:3所示。
25、第八方面，本专利技术提供褐飞虱nlsp2基因的抑制因子，所述抑制因子是能够从转录或翻译水平上抑制所述基因或蛋白的表达或活性的物质，所述抑制因子选自shrna、sirna、grna、dsrna、mirna、cdna、反义rna/dna、低分子化合物、肽、抗体中的至少一种，优选dsrna。
26、更优选地，所述dsrna的核苷酸序列如seq id no:3所示。
27、第九方面，本专利技术提供一种用于抑制褐飞虱nlsp2基因表达的试剂盒，所述试剂盒包含如seq id no:3所示的核苷酸序列。
28、借由上述技术方案，本专利技术至少具有下列优点及有益效果：
29、(一)本专利技术根据褐飞虱nlsp2基因的cdna序列，采用显微注射dsrna的rnai技术，沉默褐飞虱nlsp2基因，影响褐飞虱口针鞘形成。沉默nlsp2基因的褐飞虱口针鞘长度较短、结构不完整、且数量少，导致其在水稻上取食量及存活率显著降低。表明nlsp2基因可作为rnai靶标基因用于褐飞虱防治。
30、(二)本专利技术构建了一种针对褐飞虱nlsp2基因的过表达遗传转化载体，实验表明，将该载体转入褐飞虱寄主水稻植株中，水稻抗褐飞虱性能大大提高，褐飞虱取食该转基因材料之后，褐飞虱的蜜露和虫增重降低，说明该载体对提高褐飞虱抗性有着重要作用。本专利技术对培育抗虫植株具有重要意义，有着很好的应用前景，对降低农药使用，维持生态平衡及可持续发展有着重大的应用价值。
31、(三)本专利技术还证明了褐飞虱nlsp2基因的过表达遗传转化载体转入水稻植株中，水稻抗旱性能大大提高。本专利技术对培育抗旱植株具有重要意义。
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1.褐飞虱NlSP2蛋白，其特征在于，其为：
2.权利要求1所述蛋白的编码基因，其特征在于，其为：
3.含有权利要求2所述基因的生物材料，其特征在于，所述生物材料为重组DNA、表达盒、转座子、质粒载体、病毒载体或工程菌。
4.权利要求1所述蛋白或其编码基因在提高植物对褐飞虱抗性及抗旱性中的应用；
5.一种提高水稻对褐飞虱抗性及抗旱性的方法，其特征在于，所述方法包括：在水稻中过表达权利要求2所述基因；
6.权利要求2所述基因在调控褐飞虱口针鞘的形成、取食量及存活率中的应用。
7.一种影响褐飞虱口针鞘形成、取食量及存活率的方法，其特征在于，所述方法包括：从转录或翻译水平上抑制权利要求2所述基因或蛋白的表达或活性，从而影响褐飞虱口针鞘的形成、取食量及存活率。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，通过dsRNA抑制褐飞虱中所述基因的表达；
9.权利要求2所述基因的抑制因子，其特征在于，所述抑制因子是能够从转录或翻译水平上抑制所述基因或蛋白的表达或活性的物质，所述抑制因子选自shRNA、s
10.一种用于抑制权利要求2所述基因表达的试剂盒，其特征在于，所述试剂盒包含如SEQ ID NO:3所示的核苷酸序列。
...【技术特征摘要】
1.褐飞虱nlsp2蛋白，其特征在于，其为：
2.权利要求1所述蛋白的编码基因，其特征在于，其为：
3.含有权利要求2所述基因的生物材料，其特征在于，所述生物材料为重组dna、表达盒、转座子、质粒载体、病毒载体或工程菌。
4.权利要求1所述蛋白或其编码基因在提高植物对褐飞虱抗性及抗旱性中的应用；
5.一种提高水稻对褐飞虱抗性及抗旱性的方法，其特征在于，所述方法包括：在水稻中过表达权利要求2所述基因；
6.权利要求2所述基因在调控褐飞虱口针鞘的形成、取食量及存活率中的应用。
7.一种影响褐飞虱口针鞘形成、取食量及存活率的方法，其特征在于，所述方法包括...
【专利技术属性】
技术研发人员：何光存，陈荣智，杨远柱，秦鹏，王凯，邓钊，杨珂，杜波，祝莉莉，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：
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