[发明专利]对鞘翅目害虫高效的苏云金芽胞杆菌cry8Ⅰ基因、蛋白及其应用

说明书

技术领域

本发明属于生物防治技术领域，涉及对鞘翅目害虫高毒力的cry8I基因的核苷酸序列，涉及对鞘翅目害虫高毒力的蛋白质的氨基酸序列，涉及含有cry8I基因的重组菌株，涉及使用该基因构建表达载体。

背景技术

金龟子属于鞘翅目金龟总科(Scarabaeidae)，其幼虫(俗称蛴螬，本发明以下也简称为“蛴螬”)是一类重要的世界性分布地下害虫，可危害粮食、棉花、油料作物、蔬菜、糖料作物、烟草、牧草、花卉、草坪草、果树等多种植物。大量调查表明，蛴螬在地下害虫中的危害居首位，其中主要以鳃金龟科和丽金龟科幼虫为主，占总地下害虫量的70-80％以上。据统计每年全国蛴螬发生面积约1亿亩，严重年份曾达3亿2千万亩，产量损失高达20％以上，有些地块甚至绝产。近年发生面积最大、发生量最多的为黄淮海地区，主要危害粮食、油料等作物；其它地区的危害情况也很严重，如危害甘蔗的蛴螬，在广东、广西、云南、四川、福建等地普遍发生；在西藏、青海、甘肃、新疆等西部地区，蛴螬的发生也很严重(魏鸿钧等，《中国地下害虫》，上海：上海科学技术出版社，1989，1-41；王永祥等，“冀中平原区蛴螬种类及综合防治技术”，《河北师范大学学报》(自然科学版)，1998，22(2)：268-270)。我国多年来为控制蛴螬的危害，一般采用农业、化学、物理等综合防治策略，在一定程度上起到了积极的作用，已经将这类害虫危害控制在较低水平。自2005年起，国内高毒力、高残留剧毒化学农药的禁用，使得地下害虫的防治面临新的问题，蛴螬等过去为害较轻的次要害虫逐渐发展成主要害虫，在局部地区猖獗危害，直接威胁到我国粮食、油料等作物的安全生产。

目前我国油料作物中种植面积居第二位的花生，占世界花生总产量的35％左右，居世界首位，年出口收入达207亿美元，仅2006年全国花生种植面积达到467万公顷，总产量为1434万吨。随着近两年来全球粮油价格飞涨，花生等重要油料作物的高产稳产是关系到社会稳定、粮食和食品安全的头等大事。当前对花生生产威胁最大的就是虫害—蛴螬，直接造成减产和影响花生籽粒品质，危害十分严重。因此，开辟新的有效防治途径，已成为当务之急。

发现和利用对蛴螬高毒力的Bt杀虫基因将是解决这个问题的关键。

苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis，简称Bt)是一种分布极其广泛的革兰氏阳性细菌。它在形成芽孢的同时，能产生蛋白性质的伴孢晶体(parasporal crystal)，对鳞翅目(Lepidoptera)、双翅目(Diptera)、鞘翅目(Coleoptera)、膜翅目(Hymenoptera)、同翅目(Homoptera)、直翅目(Orthoptera)、食毛目(Mallophaga)等多种昆虫，以及线虫、螨类和原生动物具有特异性的杀虫活性(Schnepf，E.N.et al，Microbiol.And Molecular BiologyReview，1998，62：3775-806)。这种杀虫晶体蛋白(Insecticidal Crystal Proteins，ICPs)又称δ-内毒素(delta-endotoxin)，对人畜无害，不污染环境，因而Bt在害虫的生物防治中得到了最广泛的应用。