本发明专利技术提供从苏云金芽孢杆菌菌株获得的编码具有对昆虫害虫(包括鳞翅目昆虫)的杀虫活性的多肽的核酸及其变体和片段。本发明专利技术的具体实施例提供编码杀虫蛋白的分离核酸、包含本发明专利技术实施例的核酸的杀虫组合物、DNA构建体及转化的微生物和植物。这些组合物可在防治害虫特别是植物害虫的方法中使用。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术提供从苏云金芽孢杆菌菌株获得的编码具有对昆虫害虫(包括鳞翅目昆虫)的杀虫活性的多肽的核酸及其变体和片段。本专利技术的具体实施例提供编码杀虫蛋白的分离核酸、包含本专利技术实施例的核酸的杀虫组合物、DNA构建体及转化的微生物和植物。这些组合物可在防治害虫特别是植物害虫的方法中使用。【专利说明】具有鳞翅目活性的新型苏云金芽孢杆菌基因
本专利技术涉及从新型苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis)基因获得的天然和重组核酸，该新型苏云金芽孢杆菌基因编码以针对昆虫害虫的杀虫活性为特征的杀虫多肽。本专利技术的组合物和方法利用所公开的核酸及其编码的杀虫多肽来防治植物害虫。
技术介绍
昆虫害虫是造成全世界农作物损失的主要因素。例如，行军虫取食、黑地蚕损害或者欧洲玉米螟损害可对农业生产商造成经济上的破坏。单单是欧洲玉米螟侵袭非甜质玉米和甜玉米造成的昆虫害虫相关作物损失，一年就达大约十亿美元的损害和防治费用。传统上，影响昆虫害虫群体的主要方法是施用广谱化学杀昆虫剂。但是，消费者和政府监管者都日益关注与合成化学杀虫剂的生产和使用相关的环境危害。由于这些关注，监管者禁止或者限制了一些危害比较大的杀虫剂的使用。因此，人们对于开发另类杀虫剂有很大的兴趣。使用微生物剂如真菌、细菌或者另一种昆虫对具有农业意义的昆虫害虫进行生物防治，可提供具有环境友好性和商业吸引力的合成化学杀虫剂替代方案。一般而言，生物杀虫剂的使用造成的污染和环境危害的风险较低，并且生物杀虫剂能提供比传统广谱化学杀昆虫剂的特征性靶标特异性更高的靶标特异性。另外，生物杀虫剂的生产成本往往较低，因此能提高众多作物的经济产量。已知芽孢杆菌属(Bacillus)微生物的某些种对于多种昆虫害虫具有杀虫活性，这些昆虫包括鳞翅目、双翅目、鞘翅目、半翅目害虫以及其他害虫。苏云金芽孢杆菌(Bt)和日本金龟芽孢杆菌(Bacillus papilliae)是至今为止发现的最成功的生物控制剂的代表。幼虫芽孢杆菌(B.lar`vae)、缓病芽孢杆菌(B.1entimorbus)、球形芽孢杆菌(B.sphaericus)的菌株(Harwook 编辑，(1989), Bacillus (普莱南出版社(PlenumPress)),306)和蜡状芽孢杆菌(B.cereus)的菌株(W0 96/10083)也被指出具有昆虫病原性。杀虫活性似乎集中在伴胞晶体蛋白包涵体中，不过从芽孢杆菌的营养生长期也分离到杀虫蛋白。有几种编码这些杀虫蛋白的基因已得到分离和表征(参见例如美国专利N0.5，366，892 和 N0.5，840，868)。微生物杀昆虫剂，特别是那些从芽孢杆菌菌株获得的微生物杀昆虫剂，在农业上作为害虫化学防治的替代方案已起到重要的作用。最近，农业科学家通过对作物进行遗传工程改造以产生来自芽孢杆菌的杀虫蛋白，开发出了抗虫性增强的作物。例如，已对玉米和棉花作物进行遗传工程改造以产生从Bt的菌株分离的杀虫蛋白(参见例如Aronson，(2002)，《细胞分子生命科学》(Cell Mol.Life Sc1.)，59 (3):417-425 ；Schnepf 等人(1998)，《微生物分子生物学评论》(Microbiol Mol Biol Rev.),62(3):775-806)。这些经遗传工程改造的作物目前在美国农业中广泛应用，给农场主提供了替代传统昆虫防治方法的环境友好的方案。另外，经遗传工程改造而含有杀虫Cry毒素的马铃薯已被出售给美国农场主。虽然这些经遗传工程改造的抗昆虫作物已证明在商业上十分成功，但它们对仅仅少数经济上重要的昆虫害虫具有抗性。因此，仍然需要对昆虫害虫具有更大范围的杀昆虫活性的新Bt毒素，例如对更多种类的鳞翅目昆虫具有活性的毒素。另外，仍然需要对多种昆虫害虫具有活性的生物杀虫剂和需要具有改善的杀昆虫活性的生物杀虫剂。
技术实现思路
本专利技术提供用于影响昆虫害虫的组合物和方法。更具体而言，本专利技术的实施例涉及利用编码杀昆虫肽的核苷酸序列来产生能表达实施例的杀昆虫多肽的转化微生物和植物从而影响昆虫的方法。此类害虫包括在农业上具有重要意义的害虫，例如:欧洲玉米螟(Ostrinia nubilalis)、秋夜蛾(Spodoptera frugiperda)、黑地香(Agrotis ipsilon)、玉米穗虫(Heliothis zea)和西南玉米钻心虫(Diatraea grandiosella)。在一些实施例中，所述核苷酸序列编码对至少一种属于鳞翅目的昆虫具有杀虫作用的多肽。本专利技术实施例提供编码对昆虫害虫具有杀虫活性的多肽的核酸及其片段和变体(例如SEQ ID NO:1，其编码SEQ ID NO:2)。获自Bt的本专利技术实施例的野生型(例如天然)核苷酸序列编码新型杀昆虫肽。本专利技术实施例还提供所公开的核苷酸序列的编码生物活性(例如杀昆虫)多肽的片段和变体。本专利技术实施例还提供由本专利技术实施例的天然或经修饰的(例如经诱变或经操纵的)核酸所编码的分离的杀虫(例如杀昆虫)多肽。具体举例，本专利技术实施例的杀虫蛋白包括从经诱变的核酸产生的全长蛋白质和多肽的片段，所述经诱变的核酸被设计用来将特定氨基酸序列引入到本专利技术实施例的多肽中。在具体的实施例中，所述多肽相对于衍生它们的天然多肽的杀虫活性具有增强的杀虫活性。本专利技术实施例的核酸也可用于产生转基因的(例如转化的)单子叶植物或双子叶植物，所述植物的特征在于.其基因组包含至少一个被稳定掺入的核苷酸构建体，所述核苷酸构建体包含可操作性连接至驱动所编码的杀虫多肽表达的启动子的本专利技术实施例的编码序列。因此，本专利技术还提供转化的植物细胞、植物组织、植物及其种子。在一个具体的实施例中，可使用已被优化以使在宿主植物中的表达提高的核酸来产生转化植物。例如，可将本专利技术实施例的杀虫多肽之一进行反翻译，以产生包含为了在特定宿主中表达而优化的密码子的核酸，所述宿主例如是作物如玉米(Zea mays)作物。这种转化的植物(例如双子叶植物或者单子叶植物)表达编码序列将导致产生杀虫多肽并给植物赋予提高的抗虫性。一些实施例提供表达能在用于影响各种昆虫害虫的方法中使用的杀虫多肽的转基因植物。本专利技术实施例还包括含有本专利技术实施例的杀昆虫多肽的杀虫或杀昆虫组合物,并可任选包含另外的杀昆虫肽。本专利技术实施例涵盖将这种组合物应用于昆虫害虫的环境以影响昆虫害虫。【具体实施方式】本专利技术的实施例涉及用于影响昆虫害虫尤其是植物害虫的组合物和方法。更具体而言，本专利技术实施例的分离核酸及其片段和变体包含编码杀虫多肽(例如蛋白质)的核苷酸序列。所公开的杀虫蛋白对广谱昆虫害虫具有生物活性(例如杀虫活性)，所述昆虫害虫例如但不限于鳞翅目的昆虫害虫。所关注的昆虫害虫包括但不限于:欧洲玉米螟(Ostrinianubilalis)和玉米穗虫(Heliothis zea)。本专利技术实施例的组合物包含编码杀虫多肽的分离核酸及其片段和变体、包含本专利技术实施例的核苷酸序列的表达盒、分离的杀虫蛋白以及杀虫组合物。一些实施例提供经修饰的杀虫多肽，其特征在于其对鳞翅目昆虫的杀昆虫活性相对于相应的野生型蛋白的杀虫活性而言得到改善。本专利技术实施例还提供用这些新核酸转化的植物和微生物，以及涉及将这种核酸、杀虫组合物、转化的本文档来自技高网...
【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：A阿巴德，H董，S罗，X施，T沃尔夫，
申请(专利权)人：先锋国际良种公司，
类型：
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。