嗜线虫致病杆菌GroEL基因、蛋白及其应用制造技术

技术编号:9458518 阅读:128 留言:0更新日期:2013-12-18 20:41
本发明专利技术涉及“嗜线虫致病杆菌(Xenorhabdusbovienii)GroEL基因,蛋白及其应用”,属于农业生物技术和生物防治领域。本发明专利技术涉及的杀虫蛋白具有如SEQNO.2所示的氨基酸序列,及编码该杀虫蛋白的基因,其核苷酸序列如SEQNO.1所示。上述基因对棉铃虫除服幼虫具有很高的毒力,以应用于转化微生物和植物,使之表现出对相关害虫的毒性,并克服、延缓鳞翅目害虫对转基因工程菌株和转基因植物的抗药性的产生。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及“嗜线虫致病杆菌(Xenorhabdusbovienii)GroEL基因,蛋白及其应用”,属于农业生物技术和生物防治领域。本专利技术涉及的杀虫蛋白具有如SEQNO.2所示的氨基酸序列,及编码该杀虫蛋白的基因,其核苷酸序列如SEQNO.1所示。上述基因对棉铃虫除服幼虫具有很高的毒力,以应用于转化微生物和植物,使之表现出对相关害虫的毒性,并克服、延缓鳞翅目害虫对转基因工程菌株和转基因植物的抗药性的产生。【专利说明】嗜线虫致病杆菌基因、蛋白及其应用
本专利技术涉及对棉铃虫(ZfeJicorerjDa armigera )高效的嗜线虫致病杆菌Croi^Z基因,蛋白及其应用,属于农业生物防治与生物技术范畴。
技术介绍
农业虫害是导致农作物减产的重要原因之一,减少虫害的损失时增加粮食与饲料作物产量的重要途径。棉铃虫OydicoMrpa是一种常见虫害,危害非常严重且食性杂,除危害棉花外,还危害小麦、玉米、辣椒、番茄和向日葵等多种作物。棉铃虫主要危害华北棉区、菜区,华南、华西等地区也危害严重。棉铃虫是棉花的第一大害虫,常年造成棉花自然损失率在50%左右。要防治棉铃虫首先要做好虫情测报和田间调查。当百株棉花累计卵量达到防治指标后,要及时准确地采取施用药剂等措施防治。目前防治棉铃虫要采取化学防治的方法为主,结合生物防治等措施,协调使用,达到经济、安全和高效地控制病虫害的目的。生物农药与化学农药相比,其有效成分来源,工业化生产途径,产品的杀虫防病机理和作用方式等诸多方面,有着许多本质的区别。生物农药更适合于扩大在未来有害生物综合治理策略中的应用比重。正是由于生物农药具有如,选择性强,对人畜安全、对生态环境影响小、诱发害虫流行病、产品改良的技术潜力大等诸多方面的优点,所以扶植生物农药工业无论从促进科学技术创新发展,还是从国家投入产出的经济利益方面考虑,都完全吻合今后产业生态革命的方向,无公害生物农药是人类实现可持续发展和保障食品安全生产的高新技术突破口之一,在未来全球农药产业结构中的特殊地位。昆虫病原线虫共生菌是一类新型的具有开发潜力和应用前景的生物资源。在昆虫病原线虫共生菌复合体对昆虫的致病作用中,起主要作用的是共生菌。当线虫进入昆虫体内后,即在昆虫血腔内释放共生菌,共生菌大量繁殖并分泌杀虫物质,在短时间内使昆虫死亡。近年来,随着研究的不断深入,昆虫病原线虫共生菌杀虫蛋白表现出杀虫能力强、杀虫快速高效等诸多优点,因而从共生菌中克隆杀虫蛋白基因用于新型生物农药的研制和转基因抗虫作物的开发。2001年,Morgan等从Z.nematophilus PMF1296品系的粘粒文库中筛选到一个粘粒克隆,对菜青虫{Pieris rapae)有口服毒性。该粘粒克隆所携带的杀虫蛋白基因簇包括多个开放读码框(ORFs),主要由3个相同方向转录的开放读码框x/7妨7、和一个反方向终止开放读码框xptAl构成(Morgan JA, Sergeant M, Ellis D, et al.,Appl Environ Microbiol, 2001,67 (5): 2062-20691)。此外,Joshi 等(2008)从Znematophilus中分离出一个编码具有几丁质结合活性的分子伴侣蛋白(Crc^Z),该蛋白分子量约58 kDa,对棉铃虫幼虫具有很好的毒力,LC5tl约为3.6 μ g/g (Joshi MC, Sharma A,Kant S, et al., J Bio Chem.283, 42: 28287-28296)。.由于目前商品化的转基因抗虫作物含有抗虫基因的种类相对有限,因此大面积地种植转基因作物会增加害虫抗药性上升的风险。发掘新型抗虫基因可以丰富我国特有的抗虫基因资源,为转基因作物与工程菌株提供新的基因来源,避免害虫抗药性上升的风险,避免新的生态灾难降临,具有重要的经济、社会和生态效益。
技术实现思路
本专利技术提供一种对棉铃虫等鳞翅目害虫具有高毒力的嗜线虫致病杆菌GroEL基因和杀虫蛋白,以应用于转化微生物和植物,从而克服和延缓害虫对转基因工程菌和植物的抗性的产生,有效地防治农业生产中的重要害虫。一种编码该杀虫蛋白的基因,该基因为,其核昔酸序列如SEQ N0.1所不。一种分离的编码杀虫蛋白的多核苷酸分子,所述的多核苷酸分子包括与下列条件之一相符合的核苷酸序列:SEQ ID N0.1所示的核苷酸序列;包含部分SEQ ID N0.1所示的核苷酸序列,并且编码具有杀虫毒力蛋白质分子的核苷酸序列。—种的杀虫蛋白,其特征在于:该蛋白质包括氣基酸序列SEQ ID N0.2。其中杀虫蛋白可以为SEQ ID N0.2氨基酸序列基本及部分相符合的氨基酸序列。一种表达载体或一种宿主细胞,它含有SEQ ID N0.1或SEQ ID N0.2所述的DNA序列。一种杀虫蛋白类药物组合物,它含以上任一所述的杀虫蛋白或其工程菌株的发酵液。一种重组微生物,其特征在于它由根据权利要求SEQ ID N0.1或SEQ ID N0.2中任何一个的多核苷酸分子转化得到并表达该多核苷酸分子,含有与SEQ ID N0.2氨基酸序列基本及部分相符合的氨基酸序列或与SEQ ID N0.1基本及部分相符合的多核苷酸分子。。一种生产杀虫蛋白的方法,包括在适合于编码杀虫蛋白的多核苷酸分子表达的条件下培养一种根据所述的重组微生物以及可任选地回收表达的酶抑制剂的方法。一种杀死有害昆虫的方法,包括将有效剂量的根据所述的重组微生物及其表达产物以可任选的与一种可接受的农用载体混合。一种多核苷酸分子的植物,包括根据SEQ ID N0.1或SEQ ID N0.2的任一个的多核苷酸分子转化并表达该多核苷酸分子的植物。所述的植物可以是易受有害昆虫摄食而造成农业损失的任何植物,该基因可作为目的基因导入植物。上述杀虫蛋白在杀灭鳞翅目害虫中的应用。一种杀虫剂,其特征在于含有有效量的杀虫蛋白。 上述基因在抗鳞翅目害虫中的应用。所述应用时将上述基因转入到微生物或植物,使其表达对鳞翅目害虫的毒性蛋白。本专利技术从菌株XB1027,获得含有一个基因的阳性克隆pMl,通过测序分析,发现克隆PMl中含有一个1542个碱基的开放读码框,见SEQ N0.1,编码513个氨基酸,见SEQN0.2。与Genbank中已经登录的GroEL基因相似性最高,相似性为89%,是一个新基因,命名为油&0况。将该基因构建入表达载体,转化受体菌株,得到表达菌株,测定重组表达蛋白的活性。结果表明,8 μ g/g重组蛋白对棉铃虫的较正死亡率为78.3%, 16 μ g/g重组蛋白的较正死亡率为100%,LC50为2.8 μ g/g。重组蛋白对棉铃虫的生长抑制效果同样很显著,8 μ g/g和16 μ g/g重组蛋白处理过的棉铃虫幼虫平均虫重分别为4.3 μ g/g和0.9 μ g/g,抑制率分别达93.5%和98.7%。基因油&0况可以利用分子生物学方法转化微生物、植物并表现出对鳞翅目害虫的毒性。上述基因转化的表达菌株,表达得到的重组蛋白可以制成生物农药制剂用于鳞翅目害虫的防治。本专利技术XbGroEL表现出对鳞翅目害虫的高毒力性,特别是对棉铃虫具有较高的生物活性,是很好的生物杀虫基因,有很广泛的应用本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种分离的编码杀虫蛋白的多核苷酸分子,?其特征在于:所述的多核苷酸分子包括与下列条件之一相符合的核苷酸序列:SEQ?ID?NO.1?所示的核苷酸序列;包含部分SEQ?ID?NO.1所示的核苷酸序列,并且编码具有杀虫毒力蛋白质分子的核苷酸序列。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:薛仁峰张庆黄艳孟黎歌
申请(专利权)人:苏州研迪智能科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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