本发明专利技术部分地涉及叠加Cry1Be蛋白和Cry1Fa蛋白以防止昆虫通过自身而发展针对任意一种毒素的抗性。如本文中更详细的讨论，提供的蛋白对是特别有利的组合，因为没有已知的其它蛋白对能提供对秋粘虫(Spodoptera?frugiperda，FAW)和欧洲玉米螟(Ostrinia?nubilalis，ECB)害虫两者的高水平的控制和非交叉抗性。这种双重的非交叉抗性也是有利的，因为这能减少多种非交叉抗性蛋白靶向这些昆虫时所需要的蛋白/基因的数量。这能减少或消除避难所面积的需要。从而，本发明专利技术也通常地涉及使用四种基因以提供三种蛋白的对第一种昆虫的非交叉抗性控制和三种蛋白的对第二种昆虫的非交叉抗性。在优选的实施方式里，靶标昆虫是FAW和ECB。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用晶体丨BE和晶体IF (CRY1BE和CRY1F)蛋白的组合进行的昆虫抗性管理
技术介绍
人类种植玉米以用于食物和能量的供应。昆虫吃并损害植物从而破坏这些人类的努力。目前已经通过植物表达编码来自苏云金芽孢杆菌的CrylFa蛋白的晶体(Cry) 6内毒素基因而实现了这些害虫的植物内转基因控制。CrylFa是目前Dow AgroSciences的 Herculex 品牌下的转基因玉米种子(Herculex, Herculex-Extra,和 Herculex-RW)中的毒素蛋白，其对秋粘虫(FAW, Spodoptera frugiperda)和欧洲玉米螟(ECB, Ostrinianubilalis)昆虫害虫有抗性。该蛋白通过结合至位于昆虫中肠内的特定受体并在肠细胞上 形成孔而起作用。这些孔的形成阻止昆虫调节渗透压平衡并导致其死亡。然而，存在ー些情況，即昆虫可能能够通过其肠道中结合CrylFa的受体的遗传改变而发展对CrylFa活性的抗性。产生具有降低的结合CrylFa能力的受体的昆虫会对CrylFa的活性有抗性，从而在表达该蛋白的植物中存活。当植物在生长状态期间持续表达单ー的Cry毒素时，有这种情況，即昆虫可以通过昆虫肠道内的结合CrylFa毒素的受体的遗传改变而发展对该蛋白的活性的抗性。由受体的这些改变而引起的毒素结合的降低会导致CrylFa毒性的降低，并可能导致最终作物中表达的蛋白的效カ降低。參见例如US20090313717，其涉及Cry2蛋白加Vip3Aa，CrylF或 CrylA 以控制玉米夜蛾(Helicoverpa zea)或棉铃虫(armigera)。WO 2009132850 涉及CrylF 或 CrylA 和 Vip3Aa 以控制草地贪夜蛾(Spodoptera frugiperda)。US 20080311096涉及CrylAb以控制CrylF-抗性的ECB。其它Cry毒素列在官方B. t.命名委员会的网站上(Crickmore et al. ；lifesci.sussex. ac. uk/home/Neil_Crickmore/Bt/)。參见所附的附录A。目前有近60种主要的组的“Cry”毒素(Cryl-Cry59)，和其它Cyt毒素和VIP毒素等等。各个数字组的很多具有大写字母的亚组，而大写字母亚组具有小写字母的亚-亚组。(例如,Cryl具有A-L,而CrylA具有a-i)。參考文献van Frankenhuyzen(2009) (J. Invert. Pathol. 101:1-16),例如，阐述了由很多靶标害虫和大量毒素，可以潜在的选择来控制靶标害虫。參见例如vanFrankenhuyzen的图3。可以作为靶标的(很多种之中的)ー种害虫可以包含欧洲玉米螟(Ostrinia nubilalis),对于该昆虫，van Frankenhuyzen 的图 3 显不了对ECB 活性的 17 种毒素，和ー种可能有活性。没有这些选项的完全列表。van Frankenhuyzen的图3也阐明了姆种Cry蛋白具有独特的活性谱-其对一些昆虫有活性而不是其它的。Cry蛋白典型地结合昆虫肠中细胞的的受体，并且这是影响活性谱的ー个因素。ー种Cry蛋白的受体可以在ー些昆虫中找到而不是其它的；一种给定的昆虫可能具有一或多种Cry蛋白而不是其它Cry蛋白的受体。已知有很多可能的靶标昆虫，并且有针对任意给定昆虫的活性的很多可能的Cry蛋白，单独的数字证明了抗性控制问题的复杂性。考虑到van Frankenhuyzen鉴别出仅18种蛋白对ECB有或可能有活性，这将使得数百种可能的毒素对以测试其组合。另外，竞争性/非竞争性结合分析不是ー个容易的任务。这会涉及放射性标记和放射性标记的蛋白的取代的分析。这本身是ー种复杂的技术。尝试直接使用抗性昆虫也是很复杂的。昆虫的抗性株必须经发展针对给定蛋白的抗性。Siqueira (June 2004 ； J. Econ. Entomol. , 97 (3) : 1049-1057)陈述了(在摘要中)“不同毒素之间的交叉抗性的测试受限于缺乏抗性克隆”。这表明了获得用于分析蛋白的抗性管理潜力的抗性昆虫株的困难性。当涉及蛋白对时，可以使用任一蛋白以尝试筛选抗性昆虫的发展。Siqueira等也在摘要中陈述了 CrylAb筛选(即，发展对CrylAb抗性的ECB克隆)“…导致多种其它毒素的敏感性的降低…”。这表明了交叉抗性的现象。CrylAb抗性ECB对“多种其它毒素”有交叉抗性。 从而，选择对同一种(非抗性)昆虫有活性的两种蛋白仅仅是解决问题的起始点，如果致カ于抗性主题。对非抗性昆虫的活性水平是另ー个因素。vanFrankenhuyzen的附图说明图11显示即使在选择用于测试针对ECB(非抗性)的12种毒素的组之间，甚它LCry蛋白(例如CrylAc，CrylBbJP Cry2Aa)会比现在声明控制ECB的这些更査适性。专利技术概述本专利技术部分地涉及叠加CrylBe蛋白和CrylFa蛋白以使得植物更持久并更少的倾向于昆虫通过蛋白自身而发展对这任意ー种蛋白的抗性。这些叠加可以特别用于靶标欧洲玉米螟(ECB)。如本文中更详细的讨论，提供的蛋白对是特别有利的组合，因为没有已知的其它蛋白对能提供对秋粘虫(Spodoptera frugiperda, FAff)和欧洲玉米螟(Ostrinianubilalis, ECB)害虫两者的高水平的控制並非交叉抗性。这种双重的非交叉抗性也是有利的，因为这能减少多种非交叉抗性蛋白靶向这些昆虫时所需要的蛋白/基因的数量。这能減少或消除避难所面积的需要。从而，本专利技术也通常地涉及使用四种基因以提供三种蛋白的对FAW的非交叉抗性控制和三种蛋白的对ECB的非交叉抗性。专利技术详述本专利技术包括CrylBe蛋白和CrylFa蛋白成对的应用。本专利技术也部分地涉及三倍叠加或三种(或更多)毒素的“金字塔”，以CrylFa和CrylBe蛋白作为基础对。本专利技术的蛋白的基础对提供了两种蛋白，其提供对两种昆虫的非交叉抗性活性——秋粘虫(FAW ；Spodoptera frugiperda)和欧洲玉米螟(ECB ;0strinia nubilalis)。这使得该蛋白基础对称为尤其有利的组合，因为没有已知的其它蛋白对能提供对这两种昆虫的高水平的控制姐非交叉抗性。在一些优选的金字塔实施方式里，可以向该基础对加入另ー个蛋白以提供具有针对ECB的活性的第三种蛋白。这些优选的金字塔组合的ー些是CrylFa蛋白加CrylBe蛋白加另ー种选自CrylAb, Cry2Aa, CrylI,和DIG-3蛋白的蛋白毒素/基因。在一些优选的金字塔实施方式里，可以向该基础对加入另ー个蛋白以提供具有针对FAW的活性的第三种蛋白。这些优选的金字塔组合的ー些是CrylFa蛋白加CrylBe蛋白加另ー种选自Vip3A, CrylC, CrylD,CrylE的蛋白毒素/基因。在一些优选的金字塔实施方式里，根据CrylF和CrylBe两者针对ECB和FAW两者的活性，本专利技术允许使用第四种蛋白，其中这四种蛋白的三种提供针对ECB的非交叉抗性行为，并且这四种蛋白的三种提供针对FAW的非交叉抗性行为。优选的四倍叠加是Cryl本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：T米德，K纳瓦，NP斯托尔，JJ希茨，AT伍斯利，SL伯顿，
申请(专利权)人：陶氏益农公司，
类型：
国别省市：
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