[发明专利]一种蜕皮激素受体基因EcRdsRNA及其在控制蚜虫危害中的应用

说明书

技术领域

本发明涉及生物技术领域，尤其涉及一种蜕皮激素受体基因EcR dsRNA及其在控制蚜虫危害中的应用。

背景技术

麦蚜(尤其是麦长管蚜)是危害中国小麦生产的主要害虫之一，据统计，中国每年小麦蚜虫危害面积可高达0.17亿公顷，占小麦总种植面积的62％，造成减产15％-30％，严重时可高达50％。近年来，由于全球气候变暖、耕作制度变化等因素，使蚜虫的繁殖能力和适应性显著增强，其危害日趋严重。目前，蚜虫防治以喷洒农药为主，但大量使用农药，不仅对人畜有害，而且造成了严重的环境污染。培育抗蚜虫小麦和蔬菜品种是防止蚜虫危害的最有效途径，但由于现有种质资源中缺乏有效的抗蚜基因，抗性机制尚不明确，常规育种难以奏效。挖掘和利用新型抗蚜基因并通过基因工程培育小麦抗蚜新种质具有重要意义。

植物介导的RNAi技术已成为农作物抗虫基因工程的热点之一，通过寄主植物表达相应昆虫特异基因的dsRNA，昆虫取食植物后沉默其相应的基因从而达到控制害虫危害的目的。RNAi现象其作用过程是双链RNA(dsRNA)进入生物体内，被Dicer酶切割成21-23nt的siRNA，siRNA与RNA诱导沉默复合物结合，与互补序列的靶mRNA结合，被Dicer识别，造成靶基因表达量的下降。近年来，利用dsRNA体外饲喂或注射来筛选RNA靶标基因，导致靶标基因表达和沉默，已经广泛应用于昆虫生长发育关键基因的鉴定和功能分析。孟山都公司通过植物介导的昆虫肠道特异基因RNAi技术成功获得了抗玉米根螟的转基因玉米，有效缓解了长期应用Bt转基因玉米诱发昆虫产生抗性等问题，目前已完成生产性试验。棉铃虫肠道中特异P450基因可提高棉铃虫幼虫对棉花次生代谢物质和棉酚的耐受性，试验表明，利用表达棉铃虫P450基因dsRNA的转基因烟草和棉花叶片饲喂棉铃虫幼虫，可导致幼虫体内P450基因的表达量下降，同时幼虫发育受阻，表现出抗棉铃虫性能；Zha等从褐飞虱中肠中克隆了3个高度表达的基因：NlHT1、Nlcar和Nltry，构建载体，转化水稻，褐飞虱取食转基因水稻后，体内3种基因的mRNA表达水平下降了40％到70％，并且在水稻的筛管部发现了dsRNA和siRNA的存在。Pitino等将桃蚜的MpC002(主要在唾液腺中表达)和Rack-1(主要在肠道中表达)2个基因分别导入烟草和拟南芥中，用转基因植物饲喂桃蚜，导致桃蚜体内的MPC002或Rack-1的表达量降低了高达60％，蚜虫的产仔数目减少。

小麦抗蚜虫种质资源缺乏，抗性机制尚不明确，常规育种难以奏效，每年给农业生产造成巨大经济损失。迫切需要挖掘和鉴定新型抗蚜基因并通过基因工程育种提高小麦抗蚜特性。

蚜虫是不完全变态发育，发育过程中要经历蜕皮。已知蜕皮激素与它的核受体EcR和异源二聚体配体USP在细胞核内形成转录复合体，调控EcR和USP激素接受子3(HR3),E75,Broad Complex(BR-C),E93,bFTZ-F1和E74等转录因子的表达，这些转录因子再进一步调控下游效应基因如蛋白酶的表达，进而调控蚜虫的蜕皮、生长发育和繁殖。

发明内容

本发明的一个目的是提供了dsRNA。

本发明提供的dsRNA，为由序列表中序列2所示的核苷酸和其反向互补序列所示的核苷酸组成的双链RNA。

上述dsRNA的编码基因或含有该编码基因的DNA片段也是本发明保护的范围，上述dsRNA的编码基因具体为序列表中序列1所示的核苷酸。

上述dsRNA或上述的编码基因在如下1)-4)中至少一种中的应用也是本发明保护的范围：

1)防治蚜虫或制备防治蚜虫产品；

2)促进蚜虫死亡或制备促进蚜虫死亡产品；

3)抑制蚜虫生长中或制备抑制蚜虫生长产品；

4)抑制蚜虫体内生长发育相关基因ECR的表达或在制备抑制蚜虫体内生长发育相关基因ECR的表达产品。

上述应用为将上述dsRNA导入蚜虫，实现防治蚜虫、促进蚜虫死亡、抑制蚜虫生长和/或抑制蚜虫体内生长发育相关基因ECR的表达；所述导入具体为饲喂；

所述蚜虫具体为麦长管蚜。

本发明的另一个目的是提供具有功能的产品，其活性成分为上述dsRNA或其编码基因；

所述功能为如下1)-4)中任意一种：1)防治蚜虫；2)促进蚜虫死亡；3)抑制蚜虫生长；4)抑制蚜虫体内生长发育相关基因EcR(序列1)表达。

所述蚜虫具体为麦长管蚜。