【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于害虫防治和基因工程领域，具体涉及一类野桑蚕飞行能量决定基因及其在鳞翅目害虫生物防治中的应用方法。
技术介绍
1、昆虫是动物界中个体数量最大的物种之一，其之所以如此繁盛，离不开它们有翅能飞，昆虫有翅的事件发生在3.5亿年前。昆虫翅在这么长的历史进化中，使其在迁飞、觅食、躲避敌害、求偶繁衍等方面有着重要作用。昆虫有翅能飞给人类经济发展带来了重要的影响，如蜜蜂的飞行使其可以帮助农作物授粉，给经济作物带来增产；同时也有如棉铃虫等害虫飞行使其对棉花等重要经济作物带来毁灭性打击。
2、据联合国粮农组织(fao)估计，全球每年因病虫害损失达到了2200亿美元。因此，如何有效控制虫害是提高作物产量和品质的一个重要因素。尽管化学农药能有效杀灭害虫，但其不合理、滥用和过量使用等行为严重破坏生态环境，对人类的可持续健康发展不利，同时也极易导致害虫对药物产生抗药性。上个世纪90年代，科学家利用转基因技术使农作物表达bt蛋白，以增强其对农业害虫的抗性。这一生物防治手段在全球范围内得到广泛应用。最近的研究发现，有部分昆虫对bt蛋白产生了抗性。这些昆虫在中肠上皮细胞中丧失了一类与bt蛋白结合的受体，从而获得抵抗能力。因此，迫切需要采用新的策略来研究和开发新的生物防治手段，其中，通过靶向昆虫翅导致其飞行能力丧失是一种重要的生物防治策略。
3、对于昆虫飞行的研究，目前主要认为必须涉及神经组织、肌肉组织、翅膀和线粒体等关键因素，神经系统通过信号传导控制昆虫飞行肌收缩同时产生能量进而使翅膀抖动获得飞行能力，并且昆虫的飞行肌和翅膀
4、单细胞转录组测序技术和空间转录组测序技术是一种新兴的高通量、高分辨率的测序技术。单细胞转录组测序技术是指在单个细胞水平上对转录组进行扩增并测序。它能够揭示单个细胞的基因结构和基因表达状态，最终反映不同细胞间的异质性。而空间转录组测序技术是能够将基因表达情况与感兴趣的组织切片的免疫化学染色图像进行整合，从而将组织内细胞的基因的表达信息定位到组织的原始空间位置上去，从而直接观测组织中不同部位功能区基因表达的差异。两种转录组测序技术是现目前研究功能基因表达和更高分辨率下的重要研究手段。
5、rnai技术是一种利用rna分子介导的基因沉默机制来抑制目标基因表达的技术。它是由一个小分子rna或一个长的双链rna引发的反义互补rna与目标基因rna序列特异性相结合，形成rna-rna复合物，从而阻断目标基因的翻译或导致mrna降解。rnai技术的应用十分广泛，主要包括以下四个方面：1、基因沉默研究；2、基因治疗；3、农业应用：rnai技术可以应用在农业领域，抑制害虫的特异性基因，达到防治植物害虫的目的。同时也可以提高作物产量和改善品质。4、药物研发。总的来说，rnai技术是现目前对害虫生物防治的主要研究手段。
技术实现思路
1、基于现有技术存在的技术问题，本专利技术提供一类野桑蚕飞行能量决定基因及其在鳞翅目害虫生物防治中的应用方法。
2、依据本专利技术技术方案的第一方面，本专利技术提供了一种野桑蚕飞行能量决定基因，所述基因为cox1、cox2、cox3、nd1、nd2、nd3、nd4、nd4l和nd5中的一种或多种。
3、优选的，所述基因为cox1、cox2、cox3、nd1、nd2、nd3、nd4、nd4l和nd5。
4、依据本专利技术技术方案的第二方面，本专利技术还提供了一种上述的基因的应用，所述应用为下述a1)至a5)中的任一种或多种，
5、a1)作为害虫生物防治的候选靶基因；
6、a2)用于筛选害虫生物防治的候选药剂；
7、a3)用于制备害虫生物防治的产品；
8、任选地，所述产品为试剂盒或芯片；
9、a4)用于构建筛选害虫生物防治的候选药剂的动物模型。
10、a5)调控野桑蚕飞行能量的关键信号通路。
11、依据本专利技术技术方案的第三方面，本专利技术还提供了一种利用上述的基因进行鳞翅目害虫生物防治的方法，所述方法包含抑制上述基因的步骤。
12、优选的，所述抑制为抑制cox3基因表达。
13、优选的，所述抑制为通过合成cox3基因的干涉引物序列，采用微量注射等方式进行rnai，抑制cox3基因表达。
14、优选的，所述生物为野桑蚕或棉铃虫。
15、本专利技术与现有技术相比，本专利技术至少具有如下有益效果：
16、1.本专利技术首次在鳞翅目模式昆虫家蚕和野桑蚕的翅原基中发现飞行能量细胞在数量上存在显著差异。
17、2.本专利技术首次发现氧化磷酸化代谢通路是家蚕和野桑蚕翅原基中飞行能量细胞差异基因的富集信号通路。
18、3.本专利技术首次鉴定了9个氧化磷酸化代谢通路基因(cox1、cox2、cox3、nd1、nd2、nd3、nd4、nd4l和nd5)为野桑蚕飞行能量关键决定基因。
19、4.本专利技术首次证实了在野桑蚕中干涉飞行能量代表基因cox3，导致了野桑蚕丧失飞行能力，进而证明了飞行能量决定基因是野桑蚕飞行必不可少的。
20、5.本专利技术首次证实了在野桑蚕中干涉飞行能量代表基因cox3，能导致野桑蚕成虫飞行肌atp含量显著下降以及成虫翅膀和飞行肌生长发育缺陷。
21、6.本专利技术首次证实了在鳞翅目害虫棉铃虫中干涉飞行能量代表基因cox3，导致了棉铃虫丧失飞行能力，证明了可通过rnai技术抑制飞行能量决定基因，实现在鳞翅目害虫生物防治中的应用。
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1.一种野桑蚕飞行能量决定基因，其特征在于，所述基因为COX1、COX2、COX3、ND1、ND2、ND3、ND4、ND4L和ND5中的一种或多种。
2.根据权利要求1所述的基因，其特征在于，所述基因为COX1、COX2、COX3、ND1、ND2、ND3、ND4、ND4L和ND5。
3.一种权利要求1或2所述的基因的应用，其特征在于，所述应用为下述a1)至a5)中的任一种或多种，
4.一种利用权利要求1或2所述的基因进行鳞翅目害虫生物防治的方法，其特征在于，所述方法包含抑制权利要求1或2所述基因的步骤。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述抑制为抑制COX3基因表达。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述抑制为通过合成COX3基因的干涉引物序列，采用微量注射等方式进行RNAi，抑制COX3基因表达。
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述生物为野桑蚕或棉铃虫。
【技术特征摘要】
1.一种野桑蚕飞行能量决定基因，其特征在于，所述基因为cox1、cox2、cox3、nd1、nd2、nd3、nd4、nd4l和nd5中的一种或多种。
2.根据权利要求1所述的基因，其特征在于，所述基因为cox1、cox2、cox3、nd1、nd2、nd3、nd4、nd4l和nd5。
3.一种权利要求1或2所述的基因的应用，其特征在于，所述应用为下述a1)至a5)中的任一种或多种，
4.一种利用权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐汉福，赵琛，冉怡婷，刘荣鹏，胡杰，徐小清，向仲怀，
申请(专利权)人：西南大学，
类型：发明
国别省市：
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