[发明专利]一种利用siRNA以植物为发生器的生物农药

说明书

本发明属于基因工程领域，涉及一种利用siRNA以植物为发生器的生物农药。所述的生物农药以表达针对害虫生命代谢关键基因的siRNA的植物为原料。本发明中所述的siRNA是由转基因植物所表达，被害虫接触或取食后会通过RNAi机制沉默其靶向的害虫生命代谢关键基因。本发明针对设计特异靶向害虫生命代谢关键基因的siRNA，并创造性地将植物作为siRNA载体生产生物农药。通过将高靶向害虫的siRNA模板序列转入植物中，使植物表达相应的目标siRNA，大面积种植此种转基因植物，将其提取物用于制造生物农药，此种农药对环境无危害、从基因层面上杀灭害虫，阻碍害虫发育，杀死效率高，不容易造成害虫抗性。

技术领域

本发明属于基因工程领域，涉及一种利用siRNA以植物为发生器的生物农药。

背景技术

小干扰核糖核酸(siRNA)是一类由20多个核苷酸组成的双链RNA分子，可以通过特异性降解靶基因的信使核糖核酸(messenger RNA，mRNA)起到沉默基因表达的作用，这一过程被称为RNA干扰(RNA interference，RNAi)，在基因调控和生长发育等方面发挥着重要作用。

RNA干扰(RNAi)是一种抗病毒机制。它是由dsRNA介导的序列特异性的同源基因的转录后的基因沉默，在细胞内有效作用方式为siRNA。RNA干扰可以利用siRNA或siRNA表达载体特异地沉默靶基因，此方式快速、经济、简便，且具有高度的序列专一性，可以获得功能丧失或减低突变序列特异方式剔除目的基因表达，成为探索基因功能的重要研究手段。大量实验证明,RNAi现象广泛存在于生物界中,是生物抵御病毒侵染和阻断转座子的古老防御机制之一。随着研究的不断深入,RNAi的机制正在被逐步阐明,而同时作为功能基因组和基因治疗研究中的有效工具,RNAi也越来越为人们所重视。有研究表明，siRNA可以成功敲出棉铃虫、小菜蛾和豌豆芽的部分抗药基因，并且可以通过敲出昆虫的乙酰胆碱酯酶起到防止虫害的作用,从而在害虫防治中的起到与农药相当的作用。

目前，市场上的农药根据原料来源可分为有机农药、无机农药、植物性农药、微生物农药。此外，还有昆虫激素。根据加工剂型可分为粉剂、可湿性粉剂、可溶性粉剂、乳剂、乳油、浓乳剂、乳膏、糊剂、胶体剂、熏烟剂、熏蒸剂、烟雾剂、油剂、颗粒剂和微粒剂等。大多数是液体或固体，少数是气体。农药流失到环境中，将造成严重的环境污染，有时甚至造成极其危险的后果。

传统农药会有以下缺点：1.污染大气、水环境，造成土壤板结。2.增强病菌、害虫对农药的抗药性3.杀伤有益生物4.野生生物和畜禽中毒5.对人体健康的危害。为克服上述缺点，高效、低毒、低残留是农药产业的发展方向。

虽然研究人员针对RNA干扰用于防治虫害已有初步研究，但目前该技术仍有一些难以解决的问题限制其商业化发展。其中，如何递送siRNA、如何对害虫进行大面积扑杀是妨碍其应用的主要原因。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的上述缺陷，提供一种用于制备生物农药的siRNA表达载体和含有该载体的细胞。

本发明的另一目的是提供一种生物农药。

本发明的又一目的是提供该生物农药的制备方法。

本发明的目的可通过如下技术方案实现：

一种生物农药，所述的生物农药以表达针对害虫生命代谢关键基因的siRNA的植物为原料。本发明中所述的siRNA是由转基因植物所表达，被害虫接触或取食后会通过RNAi机制沉默其靶向的害虫生命代谢关键基因。

其中，“生命代谢关键基因”是指在害虫生命代谢中起重要作用的基因，本发明生物农药以表达针对害虫生命代谢关键基因的siRNA的植物为原料。可用于本发明的针对害虫生命代谢关键基因没有特别限制，通常包括消化系统及神经系统特异性毒害基因、经过表型筛选的影响昆虫生长发育基因如昆虫几丁质合成酶基因、蜕皮激素受体基因、谷胱甘肽-S-转移酶基因等。