本發明專利技術公開一種以色列金蝎（Leiurusquinquestriatushebraeus）昆蟲神經毒素LqhIT2基因的新用途，本發明專利技術將以色列金蝎昆蟲神經毒素多肽LqhIT2用于提高植物的抗蟲活性，有效地提高了植物抵御蟲害的能力，可以廣泛應用于農業領域。本發明專利技術還針對水稻提供了一種新的以色列金蝎昆蟲神經毒素多肽LqhIT2核苷酸序列SEQIDNO.1，以及含有該基因的表達載體，將該基因轉入水稻基因組，能夠高效表達以色列金蝎昆蟲神經毒素多肽LqhIT2，該高表達的以色列金蝎昆蟲神經毒素多肽LqhIT2能誘導水稻產生一定水平的抗水稻稻縱卷葉螟、二化螟和三化螟的保護作用。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及基因工程
，具體地說，本專利技術涉及一種含以色列金蝎昆蟲神經毒素多肽LqhIT2基因的轉基因表達載體及其在防御鱗翅目害蟲稻縱卷葉螟、二化螟和三化螟的應用。
技術介紹
水稻是世界上最重要的糧食作物之一，而環境中的生物和非生物因素都會對水稻的產量和質量產生不利影響，尤其是蟲害。稻縱卷葉螟iPnaphalocrocis medinalisGuenee)是一類雜食性鱗翅目害蟲，主要以水稻葉片為食，造成水稻葉片全葉枯白，受稻縱 卷葉螟危害的葉片不能正常的進行光合作用從而導致水稻產量嚴重下降。二化螟(aih 是我國水稻上危害最為嚴重的常發性害蟲之一，在分蘗期受害造成枯鞘、枯心苗，在穗期受害造成白穗，一般導致水稻產量減產3% 5%，嚴重時減產在3成以上。三化螟incertulas)食性單一,專食水稻，以幼蟲姓莖為害，分蘗期形成枯心，孕穗至抽穗期，形成枯孕穗和白穗，以致顆粒無收。近年來，對于稻縱卷葉螟、二化螟和三化螟的防治和抗蟲轉基因水稻的研究受到了越來越多的關注。轉基因途徑是控制和防治蟲害的重要措施之一，目前轉基因抗蟲應用最多和最廣泛的是蘇云金芽抱桿菌(Kim EH, Suh SC, Park BS, et al. 2009. Chloroplast-targetedexpression of synthetic cryIAc in transgenic rice as an alternative strategyfor increased pest protection. Planta 230:397-405 ； Weng LXj Deng HHj Xu JLj etal. 2010. Transgenic sugarcane plants expressing high levels of modified crylAcprovide effective control against stem borers in field trials. Transgenic Res10:1007-1020)。盡管目前Bt轉基因作物能夠有效的抵御蟲害的取食，但由于廣泛的使用，昆蟲的不斷繁殖和變異，已經導致部分昆蟲對Bt蛋白具有抗性(Tang JD, Gilboa S，Roush RTj Shelton AM. 1997.1nheritance, stability and lack of fitness costsof field-selected resistance to Bacillus thuringiensis in diamondback moth(Lepidoptera: Putellidae) from Florida. J Econ Entomol 90:732-741. ) 因此，尋找新型的抗蟲候選基因仍是當今抗蟲防治研究的重點之一和當務之急。蝎廣泛分布于除寒帶以外的世界各地區，目前在我國已有記載的有15種。蝎捕食和防衛時靠蝎尾節末端毒腺分泌的蝎毒麻痹或毒死獵物。蝎毒是一組約含30 80個氨基酸的蛋白質，它們具有神經毒性，是蝎子進行捕食和自衛的重要工具。迄今為止，已有上百種昆蟲特異性的神經毒素被相繼分離鑒定。根據它們的選擇性毒性，可分為昆蟲毒素、甲殼動物毒素和哺乳動物毒素。根據它們的大小和作用位點的不同，又分為短鏈毒素和長鏈毒素。蝎昆蟲毒素對昆蟲的高毒性、特異性已有文獻報道(Trung NP, Fitches E,Gatehouse JA. 2006. A fusion protein containing a lepidopteran-specific toxinfrom the South Indian red scorpion (Mesobuthus tamulus) and snowdrop lectinshows oral toxicity to target insects. Omonrice 14:28—43; Wang CS， Leger SRJ.2007. A scorpion neurotoxin increases the potency of a fungal insecticide.Nature Biotechnol 25:1455-1456 ;Weng LXj Deng HHj Xu JL et al. 2010. Transgenicsugarcane plants expressing high levels of modified cryIAc provide effectivecontrol against stem borers in field trials. Transgenic Res 10:1007-1020·)。到目前為止，還沒有出現關于含色列金蝎昆蟲神經毒素多肽LqhIT2作為抗蟲基因應用于植物害蟲防治的研究報道。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供以色列金蝎昆蟲神經毒素多肽LqhIT2及其編碼基因的新用途。 本專利技術的第二個目的在于提供一種適合于水稻中表達的并具有抗蟲活性的以色列金蝎昆蟲神經毒素多肽LqhIT2編碼基因。本專利技術的第三個目的在于提供含有上述基因的表達載體及宿主細胞。本專利技術的目的還在于提供含有上述抗蟲基因的轉基因水稻的制備方法。本專利技術研究發現以色列金蝎昆蟲神經毒素多肽LqhIT2能夠在植物中表達，并能產生抗蟲活性。據此，本專利技術首先提供以色列金蝎昆蟲神經毒素多肽LqhIT2或其編碼基因在提高植物抗蟲性中的應用。所述植物包括但不限于水稻，所述蟲為鱗翅目害蟲。為更適合在水稻中表達，本專利技術還進一步對編碼LqhIT2的基因進行了優化，優化后的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。本專利技術還提供含有上述基因的表達載體,優選該表達載體為植物雙元表達載體；更優選的，所述表達載體的出發載體為植物雙元表達載體PCAMBIA1301。上述表達載體中的啟動子優選為植物自身啟動子，對于水稻而言，更優選的啟動子是水稻綠色組織特異性啟動子rbcS promoter ο本專利技術還包括含有上述表達載體的宿主細胞，包括但不限于大腸桿菌宿主細胞、農桿菌宿主細胞等等。本專利技術還提供制備包含以色列金蝎昆蟲神經毒素多肽LqhIT2基因的轉基因水稻的方法，其包括以下步驟 A、根據水稻密碼子偏愛性，人工合成以色列金蝎昆蟲神經毒素多肽LqhIT2基因核苷酸序列，通過PCR擴增得到序列為SEQ ID NO.1所示的全長序列； B、酶切步驟A得到的序列和植物雙元表達載體pCAMBIA1301，構建轉基因植物雙元表達載體； C、將步驟B中得到的轉基因植物雙元表達載體轉化入農桿菌宿主細胞； D、培養包含轉基因植物雙元表達載體的農桿菌宿主細胞，并在合適條件下，侵染水稻愈傷； E、篩選陽性愈傷并獲得含有色列金蝎昆蟲神經毒素多肽LqhIT2基因的轉基因水稻植株。本專利技術的優點和效果本專利技術將以色列金蝎昆蟲神經毒素多肽LqhIT2用于提高植物的抗蟲活性，有效地提高了植物抵御蟲害的能力，可以廣泛應用于農業領域。本專利技術針對水稻提供了一種新的以色列金蝎昆蟲神經毒素多肽LqhIT2核苷酸序列，可用于轉基因水稻植株在預防和抵御鱗翅目害蟲中的應用。本專利技術含以色列金蝎昆蟲神經毒素多肽LqhI本文檔來自技高網...
【技術保護點】
以色列金蝎昆蟲神經毒素多肽LqhIT2或其編碼基因在提高植物抗蟲性中的應用。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：李紹清，曹志賤，田裴秀子，朱英國，
申請(專利權)人：武漢大學，
類型：發明
國別省市：
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