控制害蟲的方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種控制二點委夜蛾害蟲的方法，包括：將二點委夜蛾害蟲與Cry1F蛋白接觸。本發(fā)明專利技術(shù)通過植物體內(nèi)產(chǎn)生能夠殺死二點委夜蛾的Cry1F蛋白來控制二點委夜蛾害蟲；與現(xiàn)有技術(shù)使用的農(nóng)業(yè)防治方法和化學(xué)防治方法相比，本發(fā)明專利技術(shù)對植物進(jìn)行全生育期、全植株的保護(hù)以防治二點委夜蛾害蟲的侵害，且無污染、無殘留，效果穩(wěn)定、徹底，簡單、方便、經(jīng)濟(jì)。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及一種，特別是涉及一種用在植物中表達(dá)的CrylF蛋白來控制二點委夜蛾為害植物的方法。
技術(shù)介紹
二點委夜蛾(Athetis I印igone)屬鱗翅目夜蛾科，為雜食性害蟲，目前發(fā)現(xiàn)其主要為害玉米作物，主要分布于我國黃淮海夏玉米種植區(qū)，在境外主要分布于日本、朝鮮、俄羅斯、歐洲等地。二點委夜蛾主要在玉米氣生根處的土壤表層處為害玉米根部，咬斷玉米地上莖桿或淺表層根，受為害的玉米田輕者玉米植株東倒西歪，重者造成缺苗斷壟，玉米田中出現(xiàn)大面積空白地，為害嚴(yán)重地塊甚至毀種。玉米是中國主要的糧食作物，2011年7月9日，中央電視臺新聞聯(lián)播首次報道二點委夜蛾在中國的發(fā)生情況，2011年秋季至2012年5月31日，國家玉米產(chǎn)業(yè)體系病蟲防控研究室通過多次田間調(diào)查，發(fā)現(xiàn)2012年度二點委夜蛾的越冬種群數(shù)量較大，蟲口基數(shù)偏高，一代幼蟲種群密度大，在黃淮海夏玉米苗期有繼續(xù)暴發(fā)為害的可能。為了防治二點委夜蛾，人們目前主要采用的防治方法有農(nóng)業(yè)防治和化學(xué)防治。農(nóng)業(yè)防治是對整個農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中多個因素的綜合協(xié)調(diào)管理，調(diào)控作物、害蟲、環(huán)境因素、創(chuàng)造一個有利于作物生長而不利于二點委夜蛾發(fā)生的農(nóng)田生態(tài)環(huán)境，如及時清除玉米苗基部麥秸、雜草等覆蓋物至遠(yuǎn)離植株的玉米大行間并裸露出地面，以便于后續(xù)用藥劑能直接接觸到二點委夜蛾。因農(nóng)業(yè)防治必須服從作物布局和增產(chǎn)的要求，應(yīng)用有一定的局限性，不能作為應(yīng)急措施，在二點委夜蛾爆發(fā)時就顯得無能為力。化學(xué)防治即農(nóng)藥防治，是利用化學(xué)殺蟲劑來殺滅害蟲，是二點委夜蛾綜合治理的重要組成部分，它具有快速、方便、簡便和高經(jīng)濟(jì)效益的特點，特別是二點委夜蛾大發(fā)生的情況下，是必不可少的應(yīng)急措施，它可以一定程度地在二點委夜蛾造成為害前降低蟲口密度。目前化學(xué)防治方法主要有毒餌法、毒土法、灌藥法和噴施農(nóng)藥等。但化學(xué)防治也有其局限性，如使用不當(dāng)往往會導(dǎo)致農(nóng)作物發(fā)生藥害、害蟲產(chǎn)生抗藥性，以及殺傷天敵、污染環(huán)境，使農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)遭到破壞和農(nóng)藥殘留對人、畜的安全構(gòu)成威脅等不良后果。且因二點委夜蛾喜潮濕、陰暗環(huán)境，一般躲藏于麥秸等覆蓋物或者土表之下，使得化學(xué)農(nóng)藥很難直接接觸二點委夜蛾蟲體而使得防治效果不佳。為了解決農(nóng)業(yè)防治和化學(xué)防治在實際應(yīng)用中的局限性，科學(xué)家們經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)將編碼殺蟲蛋白的抗蟲基因轉(zhuǎn)入植物中，可獲得一些抗蟲轉(zhuǎn)基因植物以防治植物蟲害。CrylF殺蟲蛋白是眾多殺蟲蛋白中的一種，是由蘇云金芽孢桿菌產(chǎn)生的不溶性伴孢結(jié)晶蛋白。CrylF蛋白被昆蟲攝入進(jìn)入中腸，毒蛋白原毒素被溶解在昆蟲中腸的堿性pH環(huán)境下。蛋白N-和C-末端被堿性蛋白酶消化，將原毒素轉(zhuǎn)變成活性片段；活性片段和昆蟲中腸上皮細(xì)胞膜上受體結(jié)合，插入腸膜，導(dǎo)致細(xì)胞膜出現(xiàn)穿孔病灶，破壞細(xì)胞膜內(nèi)外的滲透壓變化及PH平衡等，擾亂昆蟲的消化過程，最終導(dǎo)致其死亡。已證明轉(zhuǎn)CrylF基因的植株可以抵抗小地老虎等鱗翅目(Lepidoptera)害蟲的侵害，然而，至今尚無關(guān)于通過產(chǎn)生表達(dá)CrylF蛋白的轉(zhuǎn)基因植株來控制二點委夜蛾對植物為害的報道。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是提供一種，首次提供了通過產(chǎn)生表達(dá)CrylF蛋白的轉(zhuǎn)基因植株來控制二點委夜蛾對植物為害的方法，且有效克服現(xiàn)有技術(shù)農(nóng)業(yè)防治、化學(xué)防治和生物防治等技術(shù)缺陷。為實現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)提供了一種控制二點委夜蛾害蟲的方法，包括將二點委夜蛾害蟲與CrylF蛋白接觸。優(yōu)選地,所述CrylF蛋白為CrylFa蛋白。 進(jìn)一步地,所述CrylFa蛋白存在于產(chǎn)生所述CrylFa蛋白的植物細(xì)胞中,所述二點委夜蛾害蟲通過攝食所述植物細(xì)胞與所述CrylFa蛋白接觸。更進(jìn)一步地,所述CrylFa蛋白存在于產(chǎn)生所述CrylFa蛋白的轉(zhuǎn)基因植物中,所述二點委夜蛾害蟲通過攝食所述轉(zhuǎn)基因植物的組織與所述CrylFa蛋白接觸，接觸后所述二點委夜蛾害蟲生長受到抑制并最終導(dǎo)致死亡，以實現(xiàn)對二點委夜蛾為害植物的控制。所述轉(zhuǎn)基因植物可以處于任意生育期。所述轉(zhuǎn)基因植物的組織可以為根、葉片、莖桿、雄穗、雌穗、花藥或花絲。所述對二點委夜蛾為害植物的控制不因種植地點的改變而改變。所述對二點委夜蛾為害植物的控制不因種植時間的改變而改變。所述植物可以為玉米。所述接觸步驟之前的步驟為種植含有編碼所述CrylFa蛋白的多核苷酸的植物。優(yōu)選地，所述CrylFa蛋白的氨基酸序列具有SEQ ID NO: I或SEQ ID NO: 2所示的氨基酸序列。所述CrylFa蛋白的核苷酸序列具有SEQ ID N0:3或SEQ ID N0:4所示的核苷酸序列。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述植物還可以產(chǎn)生至少一種不同于所述CrylFa蛋白的第二種核苷酸。進(jìn)一步地,所述第二種核苷酸可以編碼Cry類殺蟲蛋白質(zhì)、Vip類殺蟲蛋白質(zhì)、蛋白酶抑制劑、凝集素、α-淀粉酶或過氧化物酶。優(yōu)選地,所述第二種核苷酸可以編碼CrylAb蛋白、CrylAc蛋白、CrylBa蛋白或Vip3A蛋白。更進(jìn)一步地，所述第二種核苷酸包括SEQ ID N0:5或SEQ ID N0:6所示的核苷酸序列。可選擇地，所述第二種核苷酸為抑制目標(biāo)昆蟲害蟲中重要基因的dsRNA。在本專利技術(shù)中，CrylF蛋白在一種轉(zhuǎn)基因植物中的表達(dá)可以伴隨著一個或多個Cry類殺蟲蛋白質(zhì)和/或Vip類殺蟲蛋白質(zhì)的表達(dá)。這種超過一種的殺蟲毒素在同一株轉(zhuǎn)基因植物中共同表達(dá)可以通過遺傳工程使植物包含并表達(dá)所需的基因來實現(xiàn)。另外，一種植物(第I親本)可以通過遺傳工程操作表達(dá)CrylF蛋白質(zhì)，第二種植物(第2親本)可以通過遺傳工程操作表達(dá)Cry類殺蟲蛋白質(zhì)和/或Vip類殺蟲蛋白質(zhì)。通過第I親本和第2親本雜交獲得表達(dá)引入第I親本和第2親本的所有基因的后代植物。RNA干擾(RNA interference，RNAi)是指在進(jìn)化過程中高度保守的、由雙鏈RNA(double-stranded RNA, dsRNA)誘發(fā)的、同源mRNA高效特異性降解的現(xiàn)象。因此在本專利技術(shù)中可以使用RNAi技術(shù)特異性剔除或關(guān)閉目標(biāo)昆蟲害蟲中特定基因的表達(dá)。二點委夜蛾(Athetis Iepigone)與小地老虎(Agrotis ypsilon Rottemberg)同屬鱗翅目夜蛾科，盡管其侵害部位和形態(tài)上相近，但是二點委夜蛾與小地老虎在生物學(xué)上是清晰的、截然不同的兩個 物種，至少存在以下主要區(qū)別I、食性不同。二點委夜蛾除嚴(yán)重威脅夏玉米外，還對花生和大豆也造成為害；而小地老虎為雜食性害蟲，是對農(nóng)、林木幼苗為害很大的地下害蟲，除了為害玉米、高粱、粟等作物外，在東北主要為害落葉松、紅松、水曲柳、核桃楸等苗木，在南方為害馬尾松、杉木、桑、茶等苗木，在西北為害油松、沙棗、果樹等苗木。2、分布區(qū)域不同。目前二點委夜蛾主要在黃淮海夏玉米區(qū)的河北、山東、河南、山西、江蘇、安徽共6省47個地(市)297個縣(市、區(qū))暴發(fā)為害；而小地老虎在我國以雨量豐富、氣候濕潤的長江流域和東南沿海發(fā)生量大，東北地區(qū)多發(fā)生在東部和南部濕潤地區(qū)。3、為害習(xí)性不同。二點委夜蛾在河北省部分夏玉米地塊，尤其以小麥套播的玉米田發(fā)生重，主要以幼蟲躲在玉米幼苗周圍的碎麥秸下或在2-5厘米的表土層為害玉米苗，一般一株有蟲1-2頭，多的達(dá)10-20頭；在玉米幼苗3-5葉期的地塊，幼蟲主要咬食玉米莖基部，形成3-4毫米圓形或橢圓形孔洞，切斷營養(yǎng)輸送，造成地上部玉米心葉本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點】
一種控制二點委夜蛾害蟲的方法，其特征在于，包括將二點委夜蛾害蟲與Cry1F蛋白接觸。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：程鵬，丁德榮，龐潔，李勝兵，王利君，宋金嶺，張迪，李凱麗，田康樂，湯勇，
申請(專利權(quán))人：北京大北農(nóng)科技集團(tuán)股份有限公司，北京大北農(nóng)科技集團(tuán)股份有限公司生物技術(shù)中心，
類型：發(fā)明
國別省市：