抑制鳞翅目靶多核苷酸的组合物和方法技术

本发明专利技术提供了使用沉默元件的方法和组合物，当该组合物被害虫例如鳞翅目害虫摄食后，它们能降低该害虫内靶序列的表达。在具体实施方案中，降低靶序列的表达可以控制害虫，因此，该方法和组合物能限制对植物的损害。本发明专利技术提供了编码具体蛋白质家族的多肽的靶多核苷酸和SEQ?ID?NOS:1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49或50所示的各种靶多核苷酸或其活性变体和片段，其中降低靶害虫内一种或多种序列的表达可以控制害虫(具有杀虫活性)。还提供了沉默元件，当被害虫摄食后，该沉默元件降低靶多肽的水平，从而控制虫害。在具体实施方案中，害虫为草地贪夜蛾。本发明专利技术亦提供了包含沉默元件或其活性变体及其片段的植物整体、植物部分、细菌及其他宿主细胞。

【技术实现步骤摘要】
专利
本专利技术通常涉及控制害虫的分子生物学方法和基因沉默方法。专利技术背景虫害是农业生产的重要问题。它们破坏数百万英亩的主要农作物，如玉米、大豆、 豌豆、棉花。每年仅在美国，这些害虫造成的农作物损害超过1000亿美元。在持续的季节性斗争中，农作业者必须使用数十亿加仑合成的杀虫剂来抵御这些害虫。过去所用的其他方法通过微生物或者在转基因植物中表达的来自微生物的基因送递杀虫活性。例如，已知芽孢杆菌属(Bacillus)的某些微生物种类就对范围较宽的虫害具有杀虫活性，包括鳞翅目 (Lepidoptera)、双翅目(Diptera)、鞘翅目(Coleoptera)、半翅目(Hemiptera)等。事实上， 微生物杀虫剂，特别是从芽孢杆菌属菌株所获得的杀虫剂，作为化学害虫控制的替代品，在农业生产中发挥了重要作用。通过对农作物进行基因工程产生来自芽孢杆菌属的杀虫蛋白，农业科研人员已经研究出害虫抗性增强的农作物。例如，经基因工程产生Cry毒素的玉米和棉花植物(Aronson (2002) Cell Mo1. Life Sc1. 59 (3) : 417-425; Schnepf et al. (1998) Microbiol. Mol. Biol. Rev. 62(3) :775-806)已经广泛应用于美国的农业生产中，并且为农作业者提供了传统害虫控制方法的可选方案。但是，这些Bt杀虫蛋白只能保护植物免遭相对狭窄范围害虫的危害。而且，这些杀虫活性模式提供了不同水平的特异性，且在有些情况中，会对环境造成严重影响。因此，现在急需控制害虫的替代方法。 专利技术概述提供了使用沉默元件的方法和组合物，当被害虫例如鳞翅目的害虫摄食后，该沉默元件能降低害虫内靶序列的表达。在具体实施方案中，降低靶序列的表达可以控制虫害，因此，该方法和组合物能限制对植物的损害。本专利技术提供了编码来自本文其他地方所公开的具体蛋白质家族多肽的各种靶多核苷酸和SEQ ID N0S:1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49或50所示的各种靶多核苷酸或其活性变体及片段，其中降低靶害虫内一种或多种序列的表达可以控制害虫(具有杀虫活性)。还提供了沉默元件，当被害虫摄食后，其降低一种或多种靶多核苷酸的表达水平。在具体的实施方案中，沉默元件包含SEQ ID N0S: 1-50中任一序列的至少15、20或22个连续核苷酸。在具体实施方案中，害虫为草地贪夜蛾(Spodoptera frugiperda)。本专利技术亦提供包含沉默元件或其活性变体及片段的植物、植物部分(Plant part)、细菌及其他宿主细胞。在另一实施方案中，提供了控制害虫例如鳞翅目的害虫的方法。该方法包括喂食害虫包含沉默元件的组合物，其中当被害虫摄食后，该沉默元件降低害虫内靶序列的水平， 从而控制害虫。还提供了保护植物免受害虫危害的方法。此类方法包括将本专利技术的沉默元件弓I入植物或植物部分。当表达沉默元件的植物被害虫摄食后，靶序列的水平得以降低，进而害虫受到控制。专利技术的详细描述下文将对本专利技术进行更详细的说明，其中，展示了本专利技术的某些但不是所有的实施方案。实际上，这些专利技术可以以不同的形式实施，并不应解释为限于本文所示的实施方案；确切地说，为使本文公开满足应用的合法要求，提供了这些实施方案。在本说明书中，相同的符号表不相同的兀件。根据以上描述所提供的教导，这些专利技术所属领域的技术人员会会想到本文所提出的本专利技术的许多修饰和其他实施方案。因此，可以理解的是，本专利技术并不限于所公开的具体实施方案，规定修饰和其他实施方案包括于所附权利要求的范围内。尽管本文使用了具体术语，但是它们仅采用通用且描述的意义，并非出于限制目的。1.概述提供了使用沉默元件的方法和组合物，当被害虫例如鳞翅目害虫摄食后，该沉默元件能降低害虫内靶序列的表达。在具体实施方案中，降低靶序列的表达可以控制害虫，由此，该方法和组合物能限制对植物或植物部分的损害。本专利技术提供了编码多种蛋白类别的多肽的靶多核苷酸，例如保幼激素多肽、液泡多肽、钙粘着蛋白多肽、表皮多肽、翻译起始因子、SARl多肽、延伸因子、磷酸寡糖(phosphoroligosaccharide)、肌球蛋白多肽、钾通道氨基酸转运蛋白、内向整流钾通道(potassium inwardly rectifier)多肽、氨基酸转运蛋白、 微管蛋白多肽、泛素多肽和小核核糖核蛋白。在其他实施方案中，靶多核苷酸列于SEQ ID N0S:1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16 、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、 28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49 或 50 中，或为其活性变体及片段。提供了根据这些靶多核苷酸设计的沉默元件，当被害虫摄食后，该沉默元件降低一种或多种靶序列的表达，进而控制害虫(即具有杀虫剂活性)。参阅，例如SEQ ID N0S:51-465。文中所用“控制害虫(controllinga pest)” 或“控制害虫(controls a pest)，， 意指对害虫的任何作用，所述作用限制害虫引起的损害。控制害虫包括但不限于杀死害虫， 抑制害虫发育，以害虫对植物提供较少损害的方式改变害虫的繁殖力或生长，减少所产生的后代的数量，产生的健康害虫更少，产生更易受捕食者攻击的害虫，或者阻止害虫啃食植物。“抗病性”是指植物避免植物-病原体相互作用的结果的疾病症状。也就是说，防止病原体引起植物疾病及其相关疾病症状，或者可选地，使病原体所引起的疾病症状最小化或减少。降低害虫内靶多核苷酸或由其编码的多肽的表达水平，导致抑制、控制和/或杀死入侵的病原生物。降低害虫靶序列的表达水平会使病原体激发所导致的疾病症状降低至少约2%到至少约6%、至少约5%到约50%、至少约10%到约60%、至少约30%到约70%、至少约40%到约80%或至少约50%到约90%或更多。因此，本专利技术的方法可以应用于保护植物免受疾病特别是由鳞翅目害虫引起的疾病的危害。测量害虫控制的测定在本
通常是公知的，如同对病原体感染后植物的抗病性进行定量的方法。参阅，例如，美国专利第5，614，395号，在此通过引用将其并入。此类技术包括随着时间测量损伤的平均直径、病原体生物量和腐烂植物组织的总百分比。参阅，例如，Thomma et al. (1998)Plant Biology 95:15107-15111,在此通过引用并入。还请参阅下文的实施例。本专利技术涉及保护植物免受害虫如鳞翅目害虫的危害或者在植物中诱导植物害虫如鳞翅目的植物害虫抗性的组合物及方法。鳞翅目昆虫的毛虫(caterpillars)及相关形态包括一群重要的植食性农业害虫，特别是处于幼虫生长阶段时。鳞翅目幼虫的进食方法通常包括咀嚼植物或植物部分。本文所用术语“鳞翅目”用于指鳞翅目的任何成员。在具体实施方本文档来自技高网...

【技术保护点】
产生植物的方法，其中所述植物包含植物细胞，所述植物细胞具有稳定并入其基因组的异源多核苷酸，所述异源多核苷酸包含沉默元件，其中所述沉默元件包含SEQ?ID?NO:16的至少20个连续核苷酸的片段，其中，当被鳞翅目害虫摄食后，所述沉默元件降低所述害虫中靶序列的水平，由此控制所述鳞翅目害虫。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：拉斐尔·赫尔曼，迈克尔·拉斯纳尔，卢伟柏，马克·纳尔桑，詹姆士·K·普莱斯奈尔，珍妮特·A·赖斯，
申请(专利权)人：先锋国际良种公司，纳幕尔杜邦公司，
类型：发明
国别省市：