[发明专利]一种增强植物抵抗鳞翅目害虫的PEN1基因及其应用

说明书

本发明公开了一种增强植物抵抗鳞翅目害虫能力的PEN1基因及其应用，该基因具有如SEQ ID NO.1所示的核苷酸序列或与其具有较高同源性的基因序列，其编码的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。本发明通过对过表达PEN1转基因植株的抗虫实验发现，与对照相比，鳞翅目害虫小菜蛾的死亡率显著增加，因此，过表达PEN1基因的转基因植株具有抗虫效应，为开发新的抗虫植物提供研究基础。

技术领域

本发明涉及基因工程技术领域，具体涉及一种增强植物抵抗鳞翅目害虫的PEN1基因及其应用。

背景技术

虫害是造成农业减产的主要原因之一。据不完全统计，全世界每年因虫害引起的作物减产达总产量的15％，损失高达数千亿美元。鳞翅目昆虫作为昆虫纲中的第2个大目，其幼虫绝大多数为植食性，是农林作物、果树、茶叶、蔬菜、花卉等的重要害虫。鳞翅目害虫在水稻中以二化螟、三化螟、大螟及稻纵卷叶螟为主要代表，在玉米中以玉米螟、玉米粘虫、草地贪夜蛾、甜菜夜蛾、二点委夜蛾为主要代表。小菜蛾是十字花科植物中典型的害虫，尤其对油菜、甘蓝等作物蔬菜危害较大。其在幼虫时期啃食能力较强，尤其是暴食期幼虫能够大面积啃食作物的叶片和茎秆，造成作物减产甚至绝收。小菜蛾在羽化成为成虫后，能够长出翅膀迁徙，继续危害不同地区的作物和蔬菜。因此，开发新型抗小菜蛾的植物品系在农业发展方面具有重大意义。

长期以来人们用各种化学杀虫剂毒杀鳞翅目害虫，导致了严重的环境污染，作物上残留的农药危害人体健康，此外，害虫也产生抗药性、生态平衡遭到破坏。基因工程技术的发展为培育抗虫作物提供了有力手段。因此开发新型植物抗虫品系对促进农业经济发展提供一条新的途径。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种过表达后能增强植物抵抗鳞翅目害虫能力的PEN1基因及其应用，以利用基因工程技术代替物理防治和传统农药喷洒等技术，为鳞翅目害虫的生物防治提供新型材料，为开发抵抗鳞翅目害虫的新植物提供研究基础。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种增强植物抵抗鳞翅目害虫的PEN1基因，具有如下序列中任意一种：

(1)：如SEQ ID NO.1所示的核苷酸序列；

(2)：如SEQ ID NO.1所示核苷酸序列的互补序列；

(3)：与(1)或(2)的核苷酸序列编码相同蛋白质，且因遗传密码的简并性而与(1)或(2)的核苷酸序列不同的序列；

(4)：具有(1)或(2)的核苷酸序列经取代、缺失和/或添加一个或多个核苷酸序列获得的核苷酸序列，且与(1)或(2)的核苷酸序列具有同等功能的同源基因序列。

进一步改进在于，所述PEN1基因是从拟南芥植物中克隆获得。

一种上述PEN1基因的编码蛋白，该编码蛋白具有如SEQ ID NO.2所示的氨基酸序列，共编码766个氨基酸。

一种表达载体，所述表达载体为插入上述PEN1基因，并以微生物细胞或植物细胞作为宿主细胞的重组质粒。

一种转化子，所述转化子为含有上述表达载体，或整合有上述PEN1基因的微生物或植物细胞。

一种上述PEN1基因过表达后在增强植物抵抗鳞翅目害虫能力中的应用。

本发明的有益效果在于：本发明提供了一种过表达后能增强植物抵抗鳞翅目害虫的PEN1基因及其应用，通过对PEN1过表达植株的抗虫实验发现，与对照相比，鳞翅目害虫小菜蛾的死亡率显著增加，因此，过表达PEN1基因的转基因植株具有抗虫效应，为开发新的抗虫植物提供研究基础。

附图说明

图1为35S-PEN1重组质粒构建示意图，图中A表示PEN1基因全长CDS扩增电泳图，B表示过表达载体构建酶切电泳图；