[发明专利]杀虫蛋白的用途

说明书

技术领域

本发明涉及一种杀虫蛋白的用途，特别是涉及一种Vip3A蛋白质通过在植物中表达来控制粟灰螟为害植物的用途。

背景技术

栗灰螟(Chilo infuscatellus)又名甘蔗二点螟，属于鳞翅目螟蛾科，广泛分布于东南亚、南亚及中国，在中国主要为害禾本科作物，如玉米、高粱、谷子和甘蔗等。粟灰螟为蛀茎害虫，植株受害后可造成枯心株。一般情况下，春谷区和春夏谷混播区发生重，夏谷区为害轻。

玉米是中国重要的粮食作物，随着全球温室效应的加强，近两年温度不断上升，虫害发生种类及数量都有所提高。粟灰螟曾经是华北地区和华南地区的主要害虫，主要为害高粱、谷子和甘蔗。但近年来，出现了大量关于粟灰螟为害玉米的报道，且该为害呈上升趋势。目前针对粟灰螟的为害，主要依靠农业防治、化学防治和物理防治。

农业防治是对整个农田生态系统中的多因素的综合协调管理，调控作物、害虫、环境因素、创造一个有利于作物生长而不利于粟灰螟发生的农田生态环境。因粟灰螟一般在土表下10cm的残茎中越冬，因此可以通过及时清理收获后的玉米、高粱、谷子和甘蔗的枯叶、残茎，以达到消灭越冬虫源的目的。同时可针对粟灰螟的食性较为单一，而采用轮作的方式以降低虫源密度，例如可与大豆、棉花、蔬菜等阔叶类作物进行轮种。但不同作物的经济效益的不同，轮作很可能造成农民收入的降低，而很难得到实行。

化学防治即农药防治，是利用化学杀虫剂来杀灭害虫，是粟灰螟综合治理的重要组成部分，它具有快速、方便、简单和高经济效益的特点，特别是粟灰螟大发生的情况下，是必不可少的应急措施。粟灰螟作为蛀茎害虫，对其的防治时期把握非常重要，用药最佳时期是卵孵盛期至幼虫蛀茎之前，否则高龄幼虫蛀入茎秆之后，将很难达到防治的目的。目前化学防治方法主要是药液喷雾和施撒毒土。但化学防治也有其局限性，如使用不当往往会导致农作物发生药害、害虫产生抗药性，以及杀伤天敌、污染环境，使农田生态系统遭到破坏和农药残留对人、畜的安全构成威胁等不良后果。

物理防治主要根据害虫对环境条件中各种物理因素的反应，利用各种物理因素如光、电、色、温湿度等以及机械设备进行诱杀、辐射不育等方法来防治害虫。目前应用最广泛的是频振式杀虫灯诱杀，它利用害虫成虫的趋光性，近距离用光，远距离用波，引诱害虫靠近，对粟灰螟成虫的防治具有一定的效果；但是频振式杀虫灯需要每天及时清理高压电网上的污垢，否则会影响杀虫效果；并且在雷雨天不能开灯，在操作上还有电击伤人的危险；此外安装灯的一次性投入较大。

为了解决农业防治、化学防治和物理防治在实际应用中的局限性，科学家们经过研究发现将来自于苏云金芽孢杆菌的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。Vip3A杀虫蛋白是众多杀虫蛋白中的一种，是由蜡状芽孢杆菌产生的特异性蛋白质。

Vip3A蛋白通过激发凋亡类型的细胞程序性死亡对敏感性昆虫具有毒杀效应。Vip3A蛋白在昆虫肠道内被水解为4种主要蛋白产物，其中只有一种蛋白水解产物(33KD)为Vip3A蛋白的毒性核心结构。Vip3A蛋白结合敏感昆虫的中肠上皮细胞，启动细胞程序性死亡，造成中肠上皮细胞的溶解导致昆虫死亡。对非敏感昆虫不产生任何病症，不会导致中肠上皮细胞的凋亡和溶解。

已证明转Vip3A基因的植株可以抵抗小地老虎、草地贪夜蛾、大螟、玉米夜蛾等鳞翅目(Lepidoptera)害虫的侵害，然而，至今尚无关于通过产生表达Vip3A蛋白的转基因植株来控制粟灰螟对植物危害的报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种杀虫蛋白的用途，首次提供了通过产生表达Vip3A蛋白的转基因植株来控制粟灰螟对植物危害的方法，且有效克服现有技术农业防治、化学防治和物理防治等技术缺陷。

为实现上述目的，本发明提供了一种控制粟灰螟害虫的方法，包括将粟灰螟害虫至少与Vip3A蛋白接触。

进一步地，所述Vip3A蛋白存在于至少产生所述Vip3A蛋白的宿主细胞中，所述粟灰螟害虫通过摄食所述宿主细胞至少与所述Vip3A蛋白接触。

更进一步地，所述Vip3A蛋白存在于至少产生所述Vip3A蛋白的细菌或转基因植物中，所述粟灰螟害虫通过摄食所述细菌或转基因植物的组织至少与所述Vip3A蛋白接触，接触后所述粟灰螟害虫生长受到抑制和/或导致死亡，以实现对粟灰螟危害植物的控制。

所述转基因植物可以处于任意生育期。