[发明专利]杀虫蛋白质、其编码基因及用途

说明书

技术领域

本发明涉及一种杀虫蛋白质、其编码基因及用途，特别是涉及一种改造的PIC9杀虫蛋白质、其编码基因及用途。

背景技术

植物虫害是导致农作物损失的主要因素，给农民造成重大的经济损失，甚至影响到当地人口的生存状况。为了防治植物虫害，人们通常使用广谱化学杀虫剂和生物杀虫制剂，但二者在实际应用中都具有局限性：化学杀虫剂会带来环境污染的问题，并导致抗药性昆虫的出现；而生物杀虫制剂在环境中容易降解，在生产上需要重复施用，大大增加了生产成本。

为了解决化学杀虫剂和生物杀虫制剂在实际应用中的局限性，科学家们经过研究发现将编码杀虫蛋白的抗虫基因转入植物中，可获得一些抗虫转基因植物以防治植物虫害。PIC9杀虫蛋白是众多杀虫蛋白中的一种，是由苏云金芽孢杆菌库斯塔基亚种（Bacillus thuringiensis subsp.kurstaki，B.t.k.）产生的伴孢结晶蛋白，是不溶性晶体蛋白。

PIC9蛋白被昆虫摄入进入中肠，毒蛋白原毒素被溶解在昆虫中肠的碱性PH环境下。蛋白N-和C-末端被碱性蛋白酶消化，将原毒素转变成活性片段；活性片段和昆虫中肠上皮细胞膜上表面上受体结合，插入肠膜，导致细胞膜出现穿孔病灶，破坏细胞膜内外的渗透压变化及PH平衡等，扰乱昆虫的消化过程，最终导致其死亡。 

每年因植物虫害造成的粮食损失巨大，例如玉米螟、小地老虎、玉米夜蛾或棉铃虫等。目前未发现PIC9杀虫蛋白在植物中的表达水平和毒力的报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种杀虫蛋白质、其编码基因及用途，所述PIC9杀虫蛋白在植物中（尤其为玉米）具有较高的表达量和毒力。

为实现上述目的，本发明提供了一种杀虫蛋白质，包括：

（a）如SEQ ID NO:2所示的第1-640位氨基酸序列组成的蛋白质；或

（b）如SEQ ID NO:2所示的氨基酸序列组成的蛋白质；或

（c）在（a）或（b）中的氨基酸序列经过取代、缺失或添加一个或几个氨基酸且具有杀虫活性的由（a）或（b）衍生的蛋白质；或

（d）通过包含SEQ ID NO:1的第1-1920位核苷酸序列的核酸分子的表达产生的蛋白质；或

（e）通过包含核苷酸序列的核酸分子的表达产生的蛋白质，所述核苷酸序列具有在严格条件下与SEQ ID NO:1的第1-1920位核苷酸序列杂交的互补序列；或

（f）通过包含核苷酸序列的核酸分子的表达产生的蛋白质，所述核苷酸序列与（e）的核苷酸序列同类编码。

所述严格条件可为在6×SSC（柠檬酸钠）、0.5%SDS（十二烷基硫酸钠）溶液中，在65℃下杂交，然后用2×SSC、0.1%SDS和1×SSC、0.1%SDS各洗膜1次。

为实现上述目的，本发明提供了一种杀虫基因，包括：

（a）编码如SEQ ID NO:2所示的第1-640位氨基酸序列组成的蛋白质的核苷酸序列；或

（b）编码如SEQ ID NO:2所示的氨基酸序列组成的蛋白质的核苷酸序列；或

（c）编码氨基酸序列的核苷酸序列，所述氨基酸序列为在（a）或（b）中的氨基酸序列经过取代、缺失或添加一个或几个氨基酸且具有杀虫活性的由（a）或（b）衍生的蛋白质；或

（d）具有SEQ ID NO:1的第1-1920位所示的核苷酸序列；或

（e）在严格条件下与（d）限定的核苷酸序列杂交且编码具有杀虫活性的蛋白质的核苷酸序列；或

（f）与（e）的核苷酸序列同类编码。

所述严格条件可为在6×SSC（柠檬酸钠）、0.5%SDS（十二烷基硫酸钠）溶液中，在65℃下杂交，然后用2×SSC、0.1%SDS和1×SSC、0.1%SDS各洗膜1次。

为实现上述目的，本发明还提供了一种表达盒，包含在有效连接的调控序列调控下的所述杀虫基因。

为实现上述目的，本发明还提供了一种包含所述杀虫基因或所述表达盒的重组载体。

为实现上述目的，本发明还提供了一种包含所述杀虫基因或所述杀虫基因的转基因宿主生物，包括植物细胞、动物细胞、细菌、酵母、杆状病毒、线虫或藻类。

进一步地，所述植物为玉米、大豆、棉花、水稻或小麦。