[发明专利]植物中有害动物的防治

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2009年9月29日提交的美国临时专利申请系列号61/246,597的优先权，该申请援引加入本文。

序列提交

本申请连同电子形式的序列表一起提交。所述序列表称为2577_197PCT_Sequence_Listing.txt，在2010年8月25日创建。电子形式序列表的信息属于本申请，并以其整体援引加入本文。

发明背景

本发明涉及使用病毒在宿主中表达有害动物基因来防治有害动物(诸如昆虫)的领域。更具体地，本发明涉及一种快速筛选有害动物基因的方法，当有害动物摄入表达与病毒连接的有害动物基因序列的宿主组织时，所述有害动物基因可以导致有害动物死亡。本发明还涉及一种防治有害动物的方法，通过靶标有害动物序列的病毒表达来改变有害动物基因在有害动物细胞或组织中的内源表达。

用于说明本发明背景或提供有关实施的补充细节的出版物和其他材料援引加入本文，为了方便起见在文献目录中分别分组。

地球上充满了各种各样的有害动物问题，已经使用大量方法来试图防治这些有害动物造成的侵袭。用于防治微观有害动物诸如细菌、真菌和病毒的侵袭的组合物已经采用抗生素组合物，抗病毒组合物和抗真菌组合物的形式来提供。用于防治较大的有害动物诸如线虫、扁虫、蛔虫、蛲虫、恶丝虫、绦虫、锥体虫、血吸虫等侵袭的组合物通常采用化学组合物的形式，其可施用于已知有害动物将侵袭的基质表面，或以丸剂、粉末、片剂、糊剂或胶囊等的形式被侵袭动物所摄入。

经济作物经常是昆虫攻击的靶标。化学农药在清除有害动物侵袭方面已经非常有效。但是，众所周知使用化学杀虫剂存在数种缺点。首先，化学杀虫剂不是选择性的，因此，在防治靶标昆虫的同时，因为缺乏选择性，它们还对非靶标动物区系(fauna)起作用，经常在一段时间内有效的使施用杀虫剂的区域成为不毛之地。其次，化学杀虫剂残留在环境中，代谢(即使有的话)通常是缓慢的。它们在食物链中聚积，最终聚积在高等食肉动物物种(诸如人类)中，其中这些杀虫剂充当诱变剂和/或致癌物，导致不可逆的和有害的遗传改变。这种聚积引起更高等食肉动物的抗虫性。因此长期以来需要对环境无害的用于防治或清除对植物的有害动物侵袭或植物中有害动物侵袭的方法，即所述方法是选择性的、环境嵌入物、不稳定的、并且是可生物降解的，并且很好的适应抗虫控制方案。这些环境安全的安全组合物，包括苏云金杆菌(Bt)细菌以及表达一种或更多种编码杀虫Bt蛋白的基因的转基因植物，在防治虫害侵袭方面是非常有效的。但是，随着Bt作物(诸如玉米和棉花)应用的增加，带来了靶标有害动物可能发展出对这些毒素的抗性的威胁。尽管在野外还没有观察到Bt抗性有害动物群体，但通过用毒素浸渗的食物进行筛选已经在实验室中发展出抗性品系(McGaughy,1985)。因此，除了在延缓Bt抗性发展方面进行努力，非常重要的是发现防治有害动物侵袭的不同作用方式(通过单独使用或与Bt表达策略联合使用)。

双链RNA(dsRNA)介导的对真核生物特异性基因的抑制，先前已经被用于沉默基因和研究少数昆虫诸如鞘翅类的昆虫赤拟谷盗(Triboliumcastaneum)中的基因功能(Bucher et al.,2002)。正常输送dsRNA以介导dsRNA参与的遗传控制包括产生转基因昆虫(其表达双链RNA分子)或将dsRNA溶液注射入昆虫体内或在胚胎发育之前或胚胎发育期间注射入卵囊内。普遍认为这种在昆虫中转基因表达以防治农田作物中昆虫的方法无法在大多数无脊椎有害动物种类的食物中提供dsRNA分子或将包含dsRNA的组合物注射入无脊椎有害动物体内。最近，使用转基因植物来产生dsRNA的方法显示，转基因表达的dsRNA可以增强对经济上重要的农业有害动物棉铃虫(Helicoverpa armigera;Lepidoptera)和玉米根萤叶甲(WCR;Diabroticavirgifera virgifera LeConte;Coleoptera)(Baum et al.,2007;Mao et al.,2007;美国公开的专利申请号2006/0021087)的抗性。这些参考文献已经证明使用dsRNA在保护作物抵抗有害动物侵袭方面的可能性。这种方法在未来大有希望，因为它允许利用各种各样的潜在靶标来抑制昆虫的基因表达。但是，此刻，这些鉴定的基因仍然未能像改造的转基因玉蜀黍一样有效的产生改造的Cry3Bb苏云金杆菌(Bt)毒素。