[发明专利]增强植物抗蚜性的方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种生物技术领域的增强植物抗虫害的方法。具体地说，涉及的是一种增强植物抗蚜性的方法。

背景技术

虫害一直是影响农作物产量的关键因素之一。农药在抵抗虫害中起着重要作用，然而害虫对农药逐渐产生抗药性，此外，农药还容易污染环境。转基因技术在帮助农作物抵抗咀嚼式口器的害虫方面作出了重大贡献。例如，转Bt毒蛋白的棉花对于棉铃虫具有高抗效果。通过RNAi干扰转基因技术，也可以抑制棉铃虫的生长。然而，对于刺吸式口器的害虫，如蚜虫，迫切需要找到新的方法来有效地帮助植物抵抗该类害虫。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种增强植物抗蚜性的方法。本发明将RNA干扰技术应用到转基因抗虫植物上，开发转基因抗虫植物，可以不用受到蚜虫亚种的限制，能够突破蚜虫的亚种限制性，具有重要意义。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明将表达蚜虫基因dsRNA的构建物转入植物中，所述的表达蚜虫基因dsRNA的构建物为双链，并且其正义链和负义链含有结构：Ap正向-X-Ap反向，其中：Ap正向为蚜虫基因的正向序列或片段，Ap反向为同一蚜虫基因的反向互补序列或者片段，X为位于Ap正向和Ap反向之间的间隔序列；在植物中，构建的载体经转录后，形成如下形式的dsRNA：

其中：||表示在Ap正向和Ap反向之间形成的氢键。

所述的构建物位于表达载体上，所述的表达载体还包含能在植物中转录的启动子。

所述蚜虫基因是蚜虫生长发育所必需的基因，或者是蚜虫的解毒代谢基因。

所述的植物选自：双子叶植物、单子叶植物或裸子植物。

本发明对于适用于本发明的植物没有特别的限制，只要其适合进行基因的转化操作，如各种农作物、花卉植物或林业植物等。

所述的植物可以是(不限于)：双子叶植物、单子叶植物或裸子植物。

更具体地，所述的植物包括(但不限于)：拟南芥、水稻、小麦、玉米、棉花、大豆、油菜、高粱、烟草、菊花等。

所述的间隔序列的长度为100-1000bp。

所述的dsRNA在植物体内被加工成siRNA。

经研究发现在植物中表达蚜虫基因的siRNA在被蚜虫服食后，可达到显著抑制蚜虫基因的目的，受蚜虫体内消化系统等屏障的影响较小或者不受影响。因此，可利用在转基因植物体内产生的蚜虫基因的siRNA，籍由蚜虫取食进入蚜虫体内，行使对靶RNA的干扰，抑制靶基因的表达。

本发明利用RNA干扰机制、以植物作为媒介来抑制蚜虫生长的方法。即：将包含正向和反向蚜虫基因(或片段)序列的构建物导入到植物内，该构建物在植物体内可表达蚜虫基因的dsRNA，所述dsRNA被加工成siRNA，昆虫在服食了所述植物后，摄入该siRNA，在蚜虫体内抑制所述蚜虫基因的表啊，从而达到抑制蚜虫生长的目的。

本发明还利用在蚜虫中有两条基因在蚜虫的生长发育中起重要作用，并从桃蚜(Myzus persicae)中克隆了这两个基因的全长，分别命名为DDB1和CYP6-1.，抑制了DDB1或者CYP6-1基因的表达，可获得显著抑制蚜虫的生长。

本发明所述的“RNA干扰(RNA interference，RNAi)”是指一些小的双链RNA可以高效、特异地阻断体内特定靶基因的表达，促使成熟mRNA降解，使生物个体表现出特定基因缺失的表型。RNA干扰是高度特异的mRNA水平上的基因沉默抑制。

本发明所述的“小干扰RNA(small interfering RNA，siRNA)”是指一种短片段双链RNA分子，能够以同源互补序列的mRNA为靶目标，降解特定的mRNA，这个过程就是RNA干扰途径(RNA interference pathway)。

本发明蚜虫基因的片段的长度至少为40bp，比如可以是50bp、100bp、200bp、1000bp。当然也可以采用全长基因。

本发明将所述的表达蚜虫基因dsRNA的构建物导入到植物中，在植物体内表达蚜虫基因dsRNA，所述dsRNA被加工成siRNA，其长度为21-25nt左右。

通常，所述的构建物位于表达载体上。所述的表达载体通常还含有启动子、复制起点和/或标记基因等。本领域的技术人员熟知的方法能用于构建本发明所需的表达载体。这些方法包括体外重组DNA技术、DNA合成技术、体内重组技术等。所述的表达载体优选地包含一个或多个选择性标记基因，以提供用于选择转化的宿主细胞的表型性状，如卡那霉素、庆大霉素、潮霉素、氨苄青霉素抗性。