提高植物抗虫能力的方法_杨长青专利（抗虫,植物,能力）-早鸽网

一种提高植物抗虫能力的方法

专利名称

一种提高植物抗虫能力的方法
发明者

杨长青, 武秀明, 毛颖波, 王凌健, 陈晓亚
公开日

2012年10月17日
申请日期

2012年3月31日
优先权日

2011年3月31日
申请人

中国科学院上海生命科学研究院, 苏州凯益生物科技有限公司
文档编号

C12N15/84GK102732554SQ20121009422
关键字

抗虫植物能力提高
权利要求

1.一种提高植物抗昆虫能力的方法，其特征在于，所述方法包括在植物体内表达特异性干扰所述昆虫基因表达的干扰分子；所述的昆虫基因选自胰蛋白酶基因、多巴脱羧酶基因、NADH脱氢酶黄素蛋白2基因、ATP合成酶P亚基基因、肌球蛋白重链B亚型基因2.—种生产转基因植物的方法，所述转基因植物具有改良的抗虫性，该方法包括在植物体内表达特异性干扰所述昆虫基因表达的干扰分子；所述的昆虫基因选自胰蛋白酶基因、多巴脱羧酶基因、NADH脱氢酶黄素蛋白2基因、ATP合成酶P亚基基因、肌球蛋白重链B亚型基因3.如权利要求I或2任一项所述的方法，其特征在于，所述的干扰分子选自以所述的昆虫基因或其片段或其转录本为抑制或沉默靶标的dsRNA、反义核酸、小干扰RNA、微小RNA4.如权利要求I或2任一项所述的方法，其特征在于，所述方法包括 (1)提供一构建物，所述构建物含有以下结构 Seq正向Ueq反向；其中，为来自所述的昆虫基因或片段的核苷酸序列，5叫&自与Seq1^1为基本上互补的核苷酸序列； X为位于Seqtt和Seq&^^间的间隔序列，并且所述间隔序列与Seqtt和Seqg不互补； (2)将(I)的构建物转化植物5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤(2)包括 (a)提供携带表达载体的农杆菌，所述的表达载体含有(I)所述的构建物； (b)将植物细胞、组织或器官与步骤(a)中的农杆菌接触，从而使所述构建物转入植物细胞、组织或器官6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述的 SEQ ID NO 1或其中第1-576位的序列； SEQ ID NO 2或其中第311-621位的序列； SEQ ID NO 3或其中第297-771位或第501-899位的序列； SEQ ID NO 4或其中第203-630位的序列； SEQ ID NO 5或其中第372-662位的序列； SEQ ID NO 45或其中第251-643位的序列7.如权利要求1-6任一所述的方法，其特征在于，所述的植物选自双子叶植物、单子叶植物、或裸子植物8.如权利要求1-6任一所述的方法，其特征在于，所述的昆虫选自植食性昆虫9.如权利要求1-6任一所述的方法，其特征在于，所述的昆虫基因包括但不限于棉铃虫的基因、玉米螟的基因、蚜虫的基因、或稻飞虱的基因10.如权利要求1-6任一所述的方法，其特征在于，所述的昆虫基因包括 (a)具有SEQID NO 1_5或8任一所示序列的基因； (b)与(a)限定的任一序列以增加的优选顺序具有高于50%、60%、70%、75%、80%、85%、90%、92%、95%、96%、98%或更高的序列一致性的核苷酸序列的基因11.用权利要求1-10任一所述的方法获得的转基因植物12.昆虫基因或其片段的用途，用于作为制备特异性干扰昆虫基因表达的干扰分子的抑制或沉默靶标；所述的昆虫基因选自胰蛋白酶基因、多巴脱羧酶基因、NADH脱氢酶黄素蛋白2基因、ATP合成酶P亚基基因、肌球蛋白重链B亚型基因13.—种构建物，所述构建物含有以下结构 Seq正向Ueq反向；其中，为来自所述的昆虫基因或其片段的核苷酸序列，5叫&自与基本上互补的核苷酸序列； X为位于Seqtt和Seq&^^间的间隔序列，并且所述间隔序列与Seqtt和Seqg不互补；所述的昆虫基因选自胰蛋白酶基因、多巴脱羧酶基因、NADH脱氢酶黄素蛋白2基因、ATP合成酶P亚基基因、肌球蛋白重链B亚型基因14.权利要求13所述的构建物的用途，用于制备具有抗昆虫能力的植物15.一种特异性干扰昆虫基因表达的干扰分子在植物抗虫中的用途；所述的昆虫基因选自胰蛋白酶基因、多巴脱羧酶基因、NADH脱氢酶黄素蛋白2基因、ATP合成酶P亚基基因、肌球蛋白重链B亚型基因16.一种作为干扰分子抑制或沉默靶标的昆虫基因片段，选自 SEQ ID NO 1中第1-576位的序列； SEQ ID NO 2中第311-621位的序列； SEQ ID NO 3中第297-771位的序列； SEQ ID NO 4中第203-630位的序列； SEQ ID NO 5中第372-662位的序列； SEQ ID NO 3中第501-899位的序列；或 SEQ ID NO 45中第251-643位的序列17.一种植物细胞，所述的植物细胞表达特异性干扰昆虫基因表达的干扰分子；所述的昆虫基因选自胰蛋白酶基因、多巴脱羧酶基因、NADH脱氢酶黄素蛋白2基因、ATP合成酶P亚基基因、肌球蛋白重链B亚型基因18.一种转基因植物、其组织或其后代，其特征在于，其含有权利要求17所述的植物细胞
技术领域

本发明属于植物生物工程和植物改良基因工程领域具体地说，本发明涉及昆虫体内一批新的靶基因，可以通过植物介导的RNAi技术特异地抑制昆虫体内这些靶基因的表达，进而抑制昆虫的生长，提高植物的抗虫性本发明公开了这些靶基因的序列，以及它们在RNAi介导的转基因抗虫领域中的应用
背景技术

专利详情
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权力要求
说明书
法律状态

专利名称：一种提高植物抗虫能力的方法在农业生产中，虫害一直是影响农作物产量的一个重要因素。人们每年要投入大量的人力、物力来抑制虫害，以提高作物产量。大量施用农药造成了环境的严重污染，严重破坏了农田生物多样性，农药残留也逐渐成为威胁人类健康的一个重要因素。同时，长期施用农药使害虫对农药抗性增加，导致需要不断增加农药使用量，并改变农药种类，导致环境问题更加严重。出于保护环境和可持续性发展的考虑，迫切需要建立新的抗虫方法。向植物中转入抗虫基因，如Bt基因，使植物产生能杀虫的蛋白，可以显著提高植物的抗虫性，同时减少农药使用。目前转基因抗虫大豆、Bt抗虫棉等已在农业生产中广泛使用，带来了良好的经济和社会效益。目前已发现随着时间的推移，各种转基因抗虫植物的抗虫性正在下降，并且由于专一地抑制田间某一种害虫，导致其他害虫开始泛滥。因此，需要找到新的方法，开发出新型的转基因抗虫植物，以有效地和/或特异性地对抗植物的病虫害。
本发明的目的在于提供一种提高植物抗虫能力的方法。在本发明的第一方面，提供一种提高植物抗昆虫能力的方法，所述方法包括在植物体内表达特异性干扰所述昆虫基因(或其片段)表达的干扰分子；所述的昆虫基因选自胰蛋白酶基因、多巴脱羧酶基因、NADH脱氢酶黄素蛋白2基因、ATP合成酶P亚基基因、肌球蛋白重链B亚型基因。在另一优选例中，昆虫取食该植物(转基因植物)后，体内该昆虫基因或片段表达被下调或沉默，生长或发育受到抑制或者死亡。在另一优选例中，所述的干扰分子选自(但不限于)以所述的昆虫基因或其片段或其转录本为抑制或沉默靶标的dsRNA、反义核(苷)酸、小干扰RNA、微小RNA。在另一优选例中，所述方法包括(I)提供一构建物，所述构建物含有以下结构Seq 正向-X-Seq 反向；其中，Seqtt为来自所述的昆虫基因或片段的核苷酸序列，Seq&^^ Seqtt为基本上互补的核苷酸序列；X为位于Seq正向和Seq反向之间的间隔序列，并且所述间隔序列与Seq正向和Seq反向不互补；(2)将(I)的构建物转化植物。在另一优选例中，所述的间隔序列的长度为30-300nt ;较佳地为50_200nt ;更佳地为 100-150nt。在另一优选例中，所述的Seq1^1或Seq&@的长度为至少18bp，较佳地至少20bp ;更佳地至少50bp ;更佳地至少IOObp ;更佳地为100-700bp ;更佳地为200-600bp。在另一优选例中，所述的构建物在转入植物后，在植物细胞、组织或器官中表达形成式II所示的干扰分子，本发明涉及一种提高植物抗昆虫能力的方法。本发明提供了一些来源于昆虫的靶基因，基于这些靶基因的核酸序列设计构建物并在植物体内形成干扰这些靶基因表达的干扰分子，所述植物在被昆虫服食后，可显著抑制相关基因的表达，受昆虫体内消化系统等屏障的影响较小或不受影响。本发明的方法可以提高植物的抗病虫害能力，减少农药使用，降低农业生产成本，保护生态环境。

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