[发明专利]一种植物抗虫基因mVip3Aa及其载体和应用

说明书

本申请公开了一种人工合成用于转基因抗虫植物的杀虫基因mVip3Aa以及用于植物抗虫的蛋白质，所述蛋白质的氨基酸序列为SEQ ID NO:1，其编码基因的核酸序列为SEQ ID NO 3。本申请还公开了相应的载体，以及蛋白质、基因在抗虫害中的应用。本申请改造后的mVip3Aa基因转入植物后，所获得的高表达mVip3Aa蛋白的转基因植物显著消减了Vip3Aa基因高表达对于植物性状的负面影响，高质量转化子比率增加，花粉受影响较小，同时所获得的高表达mVip3Aa蛋白的转基因植物具有东方黏虫的抗性，较Vip3Aa抗性更好。

技术领域

本申请涉及基因工程生物防治技术领域，具体而言涉及人工改造的抗虫基因mVip3Aa、其表达载体及应用。

背景技术

生物防治是利用某些有益生物或生物代谢产物来控制害虫种群数量，以达到降低或消灭害虫的目的，如用赤眼蜂或白僵菌防治草地螟。其特点是对人、畜安全，对环境污染少，对某些害虫可达到长期控制的目的；但是效果常不稳定，并且不论草地螟发生轻重均需同样投资进行。

为了解决农业防治、化学防治、物理防治和生物防治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。

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。已有的转基因植株证明转Vip3A基因的植株可以抵抗小地老虎、草地贪夜蛾、玉米夜蛾等鳞翅目(Lepidoptera)害虫的侵害。在申请号为201210528162.3和201610080690.5的中国专利申请中分别提供了一种将Vip3A的编码基因转入植株中以实现抗虫效果的技术方案，并且在201210528162.3中还对该基因进行了改造，以提升其杀虫效果。但是，上述的现有技术方案中Vip3Aa基因高表达会影响植物的农艺性状，造成Vip3Aa基因高表达的转基因植株矮小，发黄，甚至白化，花粉量减少等农艺性状，因此，需要对该基因进行合理的改造，以降低其负面效果。

发明内容

针对上述技术问题，本申请的目的在于提供一种的mVip3Aa基因，改造后的mVip3Aa基因转入植物后，所获得的高表达mVip3Aa蛋白的转基因植物农艺性状少，高质量转化子比率增加，花粉受影响较小。

本发明公开了，一种用于植物抗虫的蛋白质，所述蛋白质的氨基酸序列为SEQ IDNO:1。本发明的mVip3Aa基因转入植物后，所获得的高表达mVip3Aa蛋白的转基因植物具有东方黏虫的抗性，较Vip3Aa抗性更好。并且，高表达mVip3Aa蛋白的转基因植物农艺性状少，高质量转化子比率增加，花粉受影响较小，有效解决了转入Vip3Aa基因后对植物的负面影响。

本发明还公开了编码上述植物抗虫蛋白质的抗虫基因，具体的，该抗虫基因的核苷酸序列为SEQ ID NO:3。

本发明进一步提供了一种含有上述抗虫基因的表达盒、重组载体、重组微生物或转基因细胞系。

本发明的另一方面提供了一种表达载体，其特征在于，所述表达载体包含上述的抗虫基因。

在根据本发明的一个实施方案中，所述的表达载体，中依次包含以下基因结构：

抗虫基因mVip3Aa；胭脂碱合成酶的终止子(Nos)；玉米泛素基因启动子(Ubi)；磷酸甘露糖异构酶基因(PAT)；自花椰菜花叶病毒(CaMV)的终止子(PAT)。