[发明专利]经由植物转录的分子预防和治疗有益昆虫的疾病

说明书

发明领域和背景

本发明涉及使用RNA干扰技术降低有益昆虫对于致病生物体的易感性的组合物和方法，且更特别地，涉及表达dsRNA的植物在预防和治疗蜜蜂感染中的用途。

有益昆虫和昆虫病原体

蜜蜂和其它传粉昆虫对于全世界经济的重要性远超过它们在蜂蜜生产方面的贡献。美国农业部(USDA)估计在我们的食物中我们消耗的每隔两次咬食都依赖于蜜蜂对该食品的传粉。传粉在对于果实作物的增值方面的总贡献每年超过150亿美元，且间接潜在的结果为750亿美元。

人类社会的空前的影响，即单种栽培和技术、农药的过度使用和全球变暖及随后出现的疾病，全都导致专家所谈及的地球物种的第六次大灭绝。反过来这已经引起有益昆虫的数量的灾难性下降，其中最严重地影响着传粉昆虫例如蜜蜂。实际上，在美国已经存在对农业的巨大冲击以及对人的食物链的威胁，其直接的结果是被称为蜜蜂的蜂群崩溃失调病(CCD)，其特征为自其成年蜜蜂群体的快速损失。从2006年起全世界的蜜蜂群体的减少已达到每季损失25-30％或更多，其重要的部分归因于蜂群崩溃失调病(CCD)。

有益昆虫，例如用于传粉的蜜蜂或熊蜂，以及用于生物防治方案的害虫的对手，例如寄生蜂，全都具有引起它们多种疾病的一系列的害虫和病原体。这些疾病降低了它们繁殖力并因此降低它们作为有益昆虫的能力。对于蜜蜂，这些包括大量的寄生虫和病原体，包括病毒、细菌、原生动物、体内寄生虫和螨，每种都有传播的特征模式。

CCD已经与以色列急性麻痹病毒(IAPV)关联。变弱的群体还对于与其它病原体例如病毒[例如残翅病毒(DWV)、克什米尔蜜蜂病毒(KBV)、急性蜜蜂麻痹病毒(ABPV)和黑蜂王台病毒(BQCV)]、细菌(例如蜂房球菌(Melissococcus pluton)，欧洲蜂幼虫腐臭病)和微孢子目(例如微孢子虫(Nosema))相关的机会感染更加易感。此外，害虫(例如寄生的瓦螨(Varroa))的感染使蜜蜂变弱并破坏保护性的昆虫外骨骼，使它们易受由致病物种的进一步感染。

已使用控制这些感染的化学方法，例如用于微孢子虫感染的烟曲霉素和用于瓦螨的拟除虫菊酯和有机磷酸酯杀螨剂。它们不仅不能根除病原体和害虫，而且引起毒性和蜜蜂的蜂蜜污染的严重风险。

使用siRNA/dsRNA沉默的方法

已经显示在各种各样的物种(包括植物)中RNA干扰(dsRNA和siRNA)在使基因表达沉默中有效的，并且与植物和动物中的癌症、遗传疾病、传染病有广泛的关联。已经在多种生物体中显示dsRNA或它们的siRNA衍生物可用于遏止、延迟或甚至预防多种病原体，最显著地是病毒疾病(参见例如，Tenllado等的WO/2003/004649)。

在一些物种中已经显示RNAi介导的干扰从dsRNA递送的起始位点扩散，在整个注射的动物中产生干扰表型。最近已经在蜜蜂幼虫中证实dsRNA的相同的扩散效应，以及在人、小鼠和秀丽隐杆线虫(C.elegans)中检测到被认为参与内吞吸收和dsRNA的扩散效应的SID跨膜通道(Aronstein等，J.Apic Res and Bee World，2006；45：20-24)。

已建议将RNA干扰技术应用于昆虫，所述昆虫为植物害虫和其它植物害虫。已经证实通过喂养使昆虫基因适度的RNAi型沉默(Turner等，Insect Mol Biol 2006；15：383；和Araujo等，Insect Mol.Biol2006；36：683)。经蜂蜜的dsRNA吸收也已经被证实(Aronstein等，J Apiculture Res Bee World 2006；45：20-24)。

美国专利No.6,326,193涉及使用重组昆虫病毒例如表达dsRNA的杆状病毒以沉默选择的昆虫基因用于害虫防治。PCT申请WO99/32619描述了使用dsRNA来减少由植物病原体或害虫(例如蜘蛛、昆虫、线虫、原生动物、细菌或真菌)引起的作物破坏。PCT专利申请WO 2004/005485描述了设计以控制植物-寄生线虫的RNAi序列和转基因植物。

美国专利申请20030154508描述了用针对阳离子-氨基酸转运体/通道蛋白的dsRNA来防治害虫。PCT专利申请WO 02/14472描述了在吸式昆虫中用于抑制靶基因表达的反向重复和正义或反义核酸。美国专利申请20030150017描述了与植物害虫例如线虫和昆虫的核苷酸序列同源的或互补的RNA分子的用途。