[发明专利]飞蝗HMGR基因及其dsRNA在飞蝗防治中的应用

说明书

本发明属于生物技术领域，公开了一种飞蝗HMGR基因及其dsRNA在飞蝗防治中的应用。通过将合成的HMGR基因的dsRNA注射入飞蝗体腔后，可以特异性沉默飞蝗的HMGR基因，导致飞蝗无法顺利蜕皮进入下一个龄期，产生致死效应，致死率可达99%。由于本发明的高效性、特异性和安全性，在飞蝗害虫防治方面有广阔的应用前景，对保护我国农业生产、生态安全具有良好的经济效益。

技术领域

本发明属于生物技术领域，涉及飞蝗HMGR基因及其dsRNA在飞蝗防治中的应用。

背景技术

飞蝗(Locusta migratoria)喜食小麦、玉米等粮食作物，为迁飞性杂食性害虫，是我国乃至世界范围的重要农业害虫。目前，基于化学农药的害虫防治策略，导致害虫抗药性提高，用药量加大，防治成本提高；农药残留导致环境污染，农产品药物残留危害人类健康；现有的真菌微生物农药起效慢，杀虫效率低。因此，寻找替代化学农药和真菌微生物农药的可持续性、高效性飞蝗防治策略已迫在眉睫。

RNA干扰(RNA interference，RNAi)是一种由小分子双链RNA(double strandedRNA，dsRNA)引发的序列特异性转录后基因沉默现象，于2006年获得诺贝尔奖。RNA干扰普遍存在于线虫、真菌、昆虫和动植物等多种生物中，具有高效、特异等特点，并渐渐成为一种潜在的害虫防治技术。基于RNA干扰技术的害虫防治具有如下优势：1)特异性：dsRNA只降解与其同源的mRNA，降低了对非靶标生物的毒害效应，特别对高等动物和人类具有较高的安全性；2)高效性：少量的dsRNA就能有效地抑制靶基因的表达，且dsRNA进入害虫体内可引起全身甚至子代靶基因的沉默。3)安全性：RNA在自然界极易降解，无残留，对生态环境和农作物产品无污染，相对安全。目前，基于RNA干扰进行害虫防治的基础技术是筛选靶标序列获得具有高致死作用的dsRNA。

3-羟基-3-甲基戊二酰-CoA还原酶(3-hydroxy-3-methylglutaryl CoAreductase,HMGR)是甲羟戊酸(Mevalonate,MVA)途径的限速酶，在其作用下，3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A(HMG-CoA)通过MVA途径不可逆的生成MVA，MVA经焦磷酸化和脱羧作用形成5C的异戊烯基焦磷酸(IPP)，而IPP是萜类化合物合成的共同前体，因此HMGR是细胞质萜类化合物代谢中的重要调控点。萜类化合物，又称类异戊二烯，是一组结构各异且涉及细胞发育许多方面的化合物，在自然界中广泛分布。在昆虫中，由咽侧体分泌的保幼激素(juvenile hormone，JH)是一种倍半萜类化合物，为昆虫体内最为重要的激素之一，它既在昆虫幼虫到蛹或成虫的过程中抑制变态，保持幼虫特征，又在羽化后成虫阶段促进成虫生殖，对昆虫发育、变态与生殖均有重要调控作用。因此，HMGR在调控昆虫体内JH合成中起到关键作用，即HMGR能通过调控萜类前体的合成，控制昆虫JH生物合成原料的来源，进而影响昆虫的生长发育与生殖。因此，利用HMGR重要生物学功能作为害虫防治靶标，安全高效，可为飞蝗的防治提供新策略。

发明内容

本发明目的在于提供一种飞蝗HMGR基因，可作为药物靶点，进行飞蝗防治。

本发明另一目的在于提供基于上述飞蝗HMGR基因合成的dsRNA，注射该dsRNA至飞蝗体内，可使飞蝗致死，防控飞蝗爆发成灾。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供一种飞蝗HMGR基因，其ORF序列如SEQ ID NO：1所示，ORF序列全长2742bp，编码913个氨基酸。

本发明提供基于上述飞蝗HMGR基因合成的dsRNA，其是由SEQ ID NO：9所示的正义链核苷酸序列和SEQ ID NO：9的反义链核苷酸序列组成的双链RNA。

本发明还提供用于合成所述dsRNA的引物对，其核苷酸序列分别如SEQ ID NO：4和SEQ ID NO：5所示。