本發(fā)明專利技術(shù)提供了使用沉默元件的方法和組合物，當(dāng)該組合物被害蟲(chóng)例如鱗翅目害蟲(chóng)攝食后，它們能降低該害蟲(chóng)內(nèi)靶序列的表達(dá)。在具體實(shí)施方案中，降低靶序列的表達(dá)可以控制害蟲(chóng)，因此，該方法和組合物能限制對(duì)植物的損害。本發(fā)明專利技術(shù)提供了編碼具體蛋白質(zhì)家族的多肽的靶多核苷酸和SEQ?ID?NOS:1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49或50所示的各種靶多核苷酸或其活性變體和片段，其中降低靶害蟲(chóng)內(nèi)一種或多種序列的表達(dá)可以控制害蟲(chóng)(具有殺蟲(chóng)活性)。還提供了沉默元件，當(dāng)被害蟲(chóng)攝食后，該沉默元件降低靶多肽的水平，從而控制蟲(chóng)害。在具體實(shí)施方案中，害蟲(chóng)為草地貪夜蛾。本發(fā)明專利技術(shù)亦提供了包含沉默元件或其活性變體及其片段的植物整體、植物部分、細(xì)菌及其他宿主細(xì)胞。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
專利
本專利技術(shù)通常涉及控制害蟲(chóng)的分子生物學(xué)方法和基因沉默方法。專利技術(shù)背景蟲(chóng)害是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要問(wèn)題。它們破壞數(shù)百萬(wàn)英畝的主要農(nóng)作物，如玉米、大豆、 豌豆、棉花。每年僅在美國(guó)，這些害蟲(chóng)造成的農(nóng)作物損害超過(guò)1000億美元。在持續(xù)的季節(jié)性斗爭(zhēng)中，農(nóng)作業(yè)者必須使用數(shù)十億加侖合成的殺蟲(chóng)劑來(lái)抵御這些害蟲(chóng)。過(guò)去所用的其他方法通過(guò)微生物或者在轉(zhuǎn)基因植物中表達(dá)的來(lái)自微生物的基因送遞殺蟲(chóng)活性。例如，已知芽孢桿菌屬(Bacillus)的某些微生物種類就對(duì)范圍較寬的蟲(chóng)害具有殺蟲(chóng)活性，包括鱗翅目 (Lepidoptera)、雙翅目(Diptera)、鞘翅目(Coleoptera)、半翅目(Hemiptera)等。事實(shí)上， 微生物殺蟲(chóng)劑，特別是從芽孢桿菌屬菌株所獲得的殺蟲(chóng)劑，作為化學(xué)害蟲(chóng)控制的替代品，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮了重要作用。通過(guò)對(duì)農(nóng)作物進(jìn)行基因工程產(chǎn)生來(lái)自芽孢桿菌屬的殺蟲(chóng)蛋白，農(nóng)業(yè)科研人員已經(jīng)研究出害蟲(chóng)抗性增強(qiáng)的農(nóng)作物。例如，經(jīng)基因工程產(chǎn)生Cry毒素的玉米和棉花植物(Aronson (2002) Cell Mo1. Life Sc1. 59 (3) : 417-425; Schnepf et al. (1998) Microbiol. Mol. Biol. Rev. 62(3) :775-806)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于美國(guó)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，并且為農(nóng)作業(yè)者提供了傳統(tǒng)害蟲(chóng)控制方法的可選方案。但是，這些Bt殺蟲(chóng)蛋白只能保護(hù)植物免遭相對(duì)狹窄范圍害蟲(chóng)的危害。而且，這些殺蟲(chóng)活性模式提供了不同水平的特異性，且在有些情況中，會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重影響。因此，現(xiàn)在急需控制害蟲(chóng)的替代方法。 專利技術(shù)概述提供了使用沉默元件的方法和組合物，當(dāng)被害蟲(chóng)例如鱗翅目的害蟲(chóng)攝食后，該沉默元件能降低害蟲(chóng)內(nèi)靶序列的表達(dá)。在具體實(shí)施方案中，降低靶序列的表達(dá)可以控制蟲(chóng)害，因此，該方法和組合物能限制對(duì)植物的損害。本專利技術(shù)提供了編碼來(lái)自本文其他地方所公開(kāi)的具體蛋白質(zhì)家族多肽的各種靶多核苷酸和SEQ ID N0S:1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49或50所示的各種靶多核苷酸或其活性變體及片段，其中降低靶害蟲(chóng)內(nèi)一種或多種序列的表達(dá)可以控制害蟲(chóng)(具有殺蟲(chóng)活性)。還提供了沉默元件，當(dāng)被害蟲(chóng)攝食后，其降低一種或多種靶多核苷酸的表達(dá)水平。在具體的實(shí)施方案中，沉默元件包含SEQ ID N0S: 1-50中任一序列的至少15、20或22個(gè)連續(xù)核苷酸。在具體實(shí)施方案中，害蟲(chóng)為草地貪夜蛾(Spodoptera frugiperda)。本專利技術(shù)亦提供包含沉默元件或其活性變體及片段的植物、植物部分(Plant part)、細(xì)菌及其他宿主細(xì)胞。在另一實(shí)施方案中，提供了控制害蟲(chóng)例如鱗翅目的害蟲(chóng)的方法。該方法包括喂食害蟲(chóng)包含沉默元件的組合物，其中當(dāng)被害蟲(chóng)攝食后，該沉默元件降低害蟲(chóng)內(nèi)靶序列的水平， 從而控制害蟲(chóng)。還提供了保護(hù)植物免受害蟲(chóng)危害的方法。此類方法包括將本專利技術(shù)的沉默元件弓I入植物或植物部分。當(dāng)表達(dá)沉默元件的植物被害蟲(chóng)攝食后，靶序列的水平得以降低，進(jìn)而害蟲(chóng)受到控制。專利技術(shù)的詳細(xì)描述下文將對(duì)本專利技術(shù)進(jìn)行更詳細(xì)的說(shuō)明，其中，展示了本專利技術(shù)的某些但不是所有的實(shí)施方案。實(shí)際上，這些專利技術(shù)可以以不同的形式實(shí)施，并不應(yīng)解釋為限于本文所示的實(shí)施方案；確切地說(shuō)，為使本文公開(kāi)滿足應(yīng)用的合法要求，提供了這些實(shí)施方案。在本說(shuō)明書(shū)中，相同的符號(hào)表不相同的兀件。根據(jù)以上描述所提供的教導(dǎo)，這些專利技術(shù)所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員會(huì)會(huì)想到本文所提出的本專利技術(shù)的許多修飾和其他實(shí)施方案。因此，可以理解的是，本專利技術(shù)并不限于所公開(kāi)的具體實(shí)施方案，規(guī)定修飾和其他實(shí)施方案包括于所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)。盡管本文使用了具體術(shù)語(yǔ)，但是它們僅采用通用且描述的意義，并非出于限制目的。1.概述提供了使用沉默元件的方法和組合物，當(dāng)被害蟲(chóng)例如鱗翅目害蟲(chóng)攝食后，該沉默元件能降低害蟲(chóng)內(nèi)靶序列的表達(dá)。在具體實(shí)施方案中，降低靶序列的表達(dá)可以控制害蟲(chóng)，由此，該方法和組合物能限制對(duì)植物或植物部分的損害。本專利技術(shù)提供了編碼多種蛋白類別的多肽的靶多核苷酸，例如保幼激素多肽、液泡多肽、鈣粘著蛋白多肽、表皮多肽、翻譯起始因子、SARl多肽、延伸因子、磷酸寡糖(phosphoroligosaccharide)、肌球蛋白多肽、鉀通道氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白、內(nèi)向整流鉀通道(potassium inwardly rectifier)多肽、氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白、 微管蛋白多肽、泛素多肽和小核核糖核蛋白。在其他實(shí)施方案中，靶多核苷酸列于SEQ ID N0S:1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16 、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、 28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49 或 50 中，或?yàn)槠浠钚宰凅w及片段。提供了根據(jù)這些靶多核苷酸設(shè)計(jì)的沉默元件，當(dāng)被害蟲(chóng)攝食后，該沉默元件降低一種或多種靶序列的表達(dá)，進(jìn)而控制害蟲(chóng)(即具有殺蟲(chóng)劑活性)。參閱，例如SEQ ID N0S:51-465。文中所用“控制害蟲(chóng)(controllinga pest)” 或“控制害蟲(chóng)(controls a pest)，， 意指對(duì)害蟲(chóng)的任何作用，所述作用限制害蟲(chóng)引起的損害。控制害蟲(chóng)包括但不限于殺死害蟲(chóng)， 抑制害蟲(chóng)發(fā)育，以害蟲(chóng)對(duì)植物提供較少損害的方式改變害蟲(chóng)的繁殖力或生長(zhǎng)，減少所產(chǎn)生的后代的數(shù)量，產(chǎn)生的健康害蟲(chóng)更少，產(chǎn)生更易受捕食者攻擊的害蟲(chóng)，或者阻止害蟲(chóng)啃食植物。“抗病性”是指植物避免植物-病原體相互作用的結(jié)果的疾病癥狀。也就是說(shuō)，防止病原體引起植物疾病及其相關(guān)疾病癥狀，或者可選地，使病原體所引起的疾病癥狀最小化或減少。降低害蟲(chóng)內(nèi)靶多核苷酸或由其編碼的多肽的表達(dá)水平，導(dǎo)致抑制、控制和/或殺死入侵的病原生物。降低害蟲(chóng)靶序列的表達(dá)水平會(huì)使病原體激發(fā)所導(dǎo)致的疾病癥狀降低至少約2%到至少約6%、至少約5%到約50%、至少約10%到約60%、至少約30%到約70%、至少約40%到約80%或至少約50%到約90%或更多。因此，本專利技術(shù)的方法可以應(yīng)用于保護(hù)植物免受疾病特別是由鱗翅目害蟲(chóng)引起的疾病的危害。測(cè)量害蟲(chóng)控制的測(cè)定在本
通常是公知的，如同對(duì)病原體感染后植物的抗病性進(jìn)行定量的方法。參閱，例如，美國(guó)專利第5，614，395號(hào)，在此通過(guò)引用將其并入。此類技術(shù)包括隨著時(shí)間測(cè)量損傷的平均直徑、病原體生物量和腐爛植物組織的總百分比。參閱，例如，Thomma et al. (1998)Plant Biology 95:15107-15111,在此通過(guò)引用并入。還請(qǐng)參閱下文的實(shí)施例。本專利技術(shù)涉及保護(hù)植物免受害蟲(chóng)如鱗翅目害蟲(chóng)的危害或者在植物中誘導(dǎo)植物害蟲(chóng)如鱗翅目的植物害蟲(chóng)抗性的組合物及方法。鱗翅目昆蟲(chóng)的毛蟲(chóng)(caterpillars)及相關(guān)形態(tài)包括一群重要的植食性農(nóng)業(yè)害蟲(chóng)，特別是處于幼蟲(chóng)生長(zhǎng)階段時(shí)。鱗翅目幼蟲(chóng)的進(jìn)食方法通常包括咀嚼植物或植物部分。本文所用術(shù)語(yǔ)“鱗翅目”用于指鱗翅目的任何成員。在具體實(shí)施方本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
產(chǎn)生植物的方法，其中所述植物包含植物細(xì)胞，所述植物細(xì)胞具有穩(wěn)定并入其基因組的異源多核苷酸，所述異源多核苷酸包含沉默元件，其中所述沉默元件包含SEQ?ID?NO:16的至少20個(gè)連續(xù)核苷酸的片段，其中，當(dāng)被鱗翅目害蟲(chóng)攝食后，所述沉默元件降低所述害蟲(chóng)中靶序列的水平，由此控制所述鱗翅目害蟲(chóng)。
【技術(shù)特征摘要】
...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：拉斐爾·赫爾曼，邁克爾·拉斯納爾，盧偉柏，馬克·納爾桑，詹姆士·K·普萊斯奈爾，珍妮特·A·賴斯，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：先鋒國(guó)際良種公司，納幕爾杜邦公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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