DIG-11杀虫CRY毒素制造技术

公开了DIG-11Cry毒素、编码此类毒素的多核苷酸、此类毒素控制害虫的用途、和生成此类毒素的转基因植物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及新的杀虫Cry毒素及其控制昆虫的用途。
技术介绍
苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis, B. t.)是一种土壤传播的细菌,其生成称作德尔塔内毒素或Cry蛋白的杀虫晶体蛋白。Cry蛋白是通过作用于易感昆虫的中肠细胞来发挥功能的口服毒药。已经显示了一些Cry毒素具有针对线虫的活性。http://www. lifesc1. sussex. ac. uk/home/Neil_Crickmore/Bt/intro, html 处维护和定期更新德尔塔内毒素的广泛列表。西方玉米根虫/ 玉米根萤叶甲(Western corn rootworm, WCR, Diabroticavirgifera virgifera LeConte),是一种在经济上重要的玉米害虫，由于作物产量损失和昆虫管理支出，其在北美洲每年引起估计10亿美元收入损失(Metcalf，1986)。WCR管理实践包括与大豆的轮作、化学杀虫剂和新进的表达B. t. Cry蛋白的转基因作物。然而，至今只有少数B. t. Cry蛋白实例提供商业水平的针对WCR的功效，包括Cry34Abl/Cry35Abl (Ellis等,2002)、经修饰 Cry3Aal (Walters 等,2008)和经修饰 Cry3Bbl (Vaughn 等,2005)。这些B. t.蛋白在转基因玉米的根中生成时高度有效地防止WCR玉米根损伤(Moellenbeck等，2001 ；Vaughn 等，2005 ;美国专利 No. 7361813)。虽然WCR抗性转基因玉米获得了成功，但是数个因素产生了发现和开发新的Cry蛋白来控制WCR的需要。第一，尽管转基因玉米植物中当前采用的Cry蛋白的生成针对WCR根损伤提供有力的保护，由此保护谷物产量，但是在人工侵袭试验中出现了一些WCR成虫，指示昆虫幼虫控制不够完全。第二，抗性昆虫群体的发生威胁Cry蛋白在根虫控制中的长期耐久性。已经在田地了发生了小菜蛾(Plutella xylostella) (Tabashnik, 1994)、粉纹夜蛾(Trichoplusia ni) (Janmaat 和 Myers, 2003, 2005)、和谷实夜蛾(Helicoverpa zea)(Tabashnik等,2008)的对Cry蛋白有抗性的鳞翅类昆虫。可经由数种机制发生对B. t. Cry蛋白有抗性的昆虫(Heckel等，2007 ;Pigott和Ellar，2007)。已经在昆虫内鉴定了 Cry蛋白的多个受体蛋白类别，而且每个受体类别内存在多个实例。例如可以依靠受体蛋白的钙粘蛋白域的毒素结合部分内的突变发生对特定Cry蛋白的抗性。抗性的另一种手段可以经由原毒素加工蛋白酶介导。鳞翅目物种中对Cry毒素的抗性具有复杂的遗传基础，有至少四种不同的主要的抗性基因。类似地，预测多种基因控制鞘翅目物种中对Cry毒素的抗性。开发新的高效力Cry蛋白会为WCR管理提供额外的工具。可以在转基因玉米中组合生成具有不同作用模式的Cry蛋白来防止发生WCR昆虫抗性和保护B. t.技术用于根虫控制的长期效用。专利技术概述本专利技术提供杀虫Cry毒素(包括本文中称作DIG-1l的蛋白质毒素以及DIG-1l的变体)、编码这些毒素的核酸、使用该等毒素控制害虫的方法、在转基因宿主细胞中生成该等毒素的方法、和表达该等毒素的转基因植物。SEQ ID NO :2给出野生型DIG-1l蛋白的预测氨基酸序列。本专利技术提供容易施用的功能性蛋白质。本专利技术还提供用于投递针对许多目的昆虫(优选鞘翅类昆虫)在功能上有活性和有效的昆虫毒素的方法。“功能活性”(或“针对...有活性”)在本文中意为蛋白质毒素作为口服活性昆虫控制剂(单独的或与其它蛋白质组成的)发挥功能，蛋白质具有毒效应(单独的或与其它蛋 白质组合的)，或者能够干扰或阻止昆虫生长和/或进食，这可以引起或不引起昆虫死亡。当昆虫与经转基因植物表达、配制的蛋白质组合物、可喷洒的蛋白质组合物、诱饵基质或其它投递系统投递的有效量的本专利技术“毒素”接触时，结果通常是昆虫死亡，抑制昆虫的生长和/或繁殖，和/或阻止昆虫以使得昆虫可得到毒素的来源(优选转基因植物)为食。本专利技术的功能性蛋白质也可一起或单独运转以增强或改善一种或多种其它毒素蛋白的活性。如本文中使用的，术语“有毒的”、“毒性、“毒素”意图表示主题“毒素”具有本文中定义的“功能活性”。对进食昆虫的完全致死是优选的，但是不要求实现功能活性。如果昆虫回避毒素或停止进食的话，该回避在有些应用中会是有用的，即使效果是亚致死的或致死是延迟的或间接的。例如，如果想要昆虫抗性转基因植物的话，昆虫不愿以植物为食就像对昆虫的致死毒性一样有用，因为终极目的是避免昆虫诱导的植物损害。如实施例1中描述的，自Dow AgroSciences LLC内部称作PS184M1的B. t.菌株分离了编码DIG-1l蛋白的核酸。测定了全长编码区的核酸序列，并自该核酸序列推导了全长蛋白质序列。DIG-1l蛋白与Cry7Ab3 (Genbank登录号ABX24522.1)和其它苏云金芽孢杆菌 Cry7 型蛋白(http://www. lifesc1. sussex. ac. uk/home/Neil_Crickmore/Bt/intro,html)具有一些相似性。本文中还描述DIG-11毒素的昆虫活性变体，而且统称为DIG-11昆虫毒素。可以通过具体DIG-命名来鉴别DIG-1l昆虫毒素的各变体。毒素可以单独使用，或者与其它Cry毒素组合使用，诸如Cry34Abl/Cry35Abl (DAS-59122-7)、Cry3Bbl (M0N88017)、Cry3A (MIR604)、嵌合 CrylAb/Cry3Aa (FR8A，WO 2008/121633 Al)、CryET33 和 CryET34、ViplA、Crylla、CryET84、CryET80、CryET76、CryET7U CryET69、CryET75, CryET39、CryEI79、和CryEI74，来控制发生抗性鞘翅类昆虫群体。DIG-1l昆虫毒素也可以与RNAi方法组合使用，来控制其它昆虫害虫。例如，DIG-1l昆虫毒素可以与用于阻抑玉米根虫中的必需基因或昆虫害虫中的必需基因的dsRNA组合用于转基因植物。此类靶基因包括例如液泡ATP酶、ARF-U Act42A、CHD3、EF-1 a、和TFIIB。合适靶基因的一个实例是液泡ATP酶，如W02007/035650中披露的。在一个实施方案中，本专利技术提供一种分离的DIG-1l昆虫毒素多肽,其包含选自下组的核心毒素区段(a)包含SEQ ID NO : 2残基142至664的氨基酸序列的多肽；(b)包含与SEQ ID NO 2残基142至664的氨基酸序列具有至少90%序列同一性的氨基酸序列的多肽；(c)多肽，包含SEQ ID NO 2的残基142至664的氨基酸序列及多至20个氨基酸的替代、删除、或修饰，其对由SEQ ID NO :2编码的毒素的表达或活性没有不利影响；或其杀虫活性片段。在另一个实施方案中，本专利技术提供一种分离的DIG-1l昆虫毒素多肽,其包含选自下组的DIG-1l核心毒本文档来自技高网...

【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：J里拉，K纳瓦，A伍斯利，I拉里努阿，T海伊，
申请(专利权)人：陶氏益农公司，
类型：
国别省市：