[发明专利]褐飞虱NlsNPF基因及其dsRNA在防治褐飞虱的应用

说明书

本发明公开了褐飞虱NlsNPF基因及其dsRNA在防治褐飞虱的应用。NlsNPF基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示，ORF序列如SEQ ID NO.1第187‑492位碱基所示，其编码的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。褐飞虱NlsNPF基因的dsRNA能抑制褐飞虱NlsNPF基因表达、降低褐飞虱对水稻的取食以及降低褐飞虱的存活率。本发明得到了褐飞虱NlsNPF基因的cDNA序列，采用显微注射dsRNA的RNAi技术，沉默褐飞虱NlsNPF基因，导致褐飞虱产生拒食效应；喷施纳米载体dsRNA后褐飞虱的死亡率显著升高，显然该基因的dsRNA在褐飞虱防治领域有着重要的应用价值。

技术领域

本发明涉及生物技术领域,具体涉及褐飞虱NlsNPF基因及其dsRNA和针对该基因的RNA干扰在控制褐飞虱方面的应用。

背景技术

褐飞虱[Nilaparvata lugens]属于半翅目飞虱科(Hemiptera:Delphacidae)，是一种可以远距离迁飞危害的水稻害虫，对环境有极强的适应性，是目前危害我国和许多东南亚国家水稻的首要害虫(Sogawa,1982；Velusamy et al.,1986)。褐飞虱对寄主植物选择单一，只在水稻或野生稻上取食和产卵(Dyck et al.,1979；洪晓月等，2007；Wang etal.,2008)。褐飞虱主要通过刺吸寄主水稻韧皮部汁液给水稻生长发育造成严重影响，褐飞虱取食时形成的唾液鞘会阻塞维管束，而褐飞虱在取食后又分泌大量的“蜜露”，“蜜露”中含有大量的氨基酸和糖，可以使寄主水稻感染细菌(李春凤等，2019)，受褐飞虱危害严重的水稻会引起瘫痪倒伏，引起水稻“虱烧”现象，导致大田水稻严重减产甚至绝收。同时褐飞虱除了自身需求对水稻植株造成影响外，也作为媒介传播水稻病毒病如草状丛矮病和齿叶矮缩病，水稻病毒病会给水稻产量带来灾难性后果(Hibino,1996；程遐年等，2003)。20世纪80年代开始，我国的褐飞虱发生面积约1330-2000万hm²，约为我国种植水稻面积的二分之一，给我国水稻生产造成严重损失(李汝铎等，1996)，在近三十年来看，褐飞虱危害我国水稻的主要特征有三个：爆发频率增加、危害范围扩大、危害程度加大(王鹏等，2013)。

RNAi技术即RNA干扰技术，RNAi主要指的是由双链RNA(dsRNA)诱导的对靶标基因mRNA进行沉默的技术，进而影响靶标生物的正常生理活动的现象。RNAi的研究开始于1995年，康奈尔大学Guo等在实验中对线虫Caenorhabditiselegans进行正义RNA和反义RNA干扰后，发现正义RNA或反义RNA都会引起线虫Caenorhabditiselegans的Parl基因表达下调(Guo et al.,1995)。1998年，为了揭示该现象的出现，华盛顿卡耐基研究院Fire等将纯化后的单链RNA注入线虫Caenorhabditiselegans，发现只有微弱的抑制效果，而将纯化后的dsRNA注入线虫Caenorhabditiselegans中，发现纯化后的dsRNA能对相关基因的表达有较强的抑制效果，由此证实Guo和Kemphues的实验中正义RNA抑制Parl基因表达是因为有微量的dsRNA污染，导致实验结果与理论不符，成为最早的RNAi现象(Fire et al.,1998)。到目前为止，由于RNAi技术操作简便、成本相对较低，更重要的是RNAi技术的特异性以及高效性的特点，已经广泛应用到了有关昆虫研究的各个领域(Bellés,2010)，如昆虫基因功能的验证、害虫防控防治、农药开发新靶标等(田宏刚等，2012；王会冬等，2012)。