本发明专利技术公开了一种褐飞虱生长发育相关的NlAKTIP基因、编码蛋白及其应用。调控褐飞虱生长发育的AKT互作蛋白编码基因NlAKTIP，含有SEQ ID NO:1所示的核苷酸序列及其同源突变序列，该基因在维持褐飞虱正常的生长发育过程中发挥重要功能，其功能受到抑制会导致褐飞虱生长变缓，体型变小，成虫羽化时间推迟。所述的褐飞虱NlAKTIP基因编码的蛋白，含有SEQ ID NO:2所示的氨基酸序列及其同源突变序列，该基因功能受到抑制会导致褐飞虱生长变缓，体型变小，成虫和羽化时间推迟。所述的褐飞虱NlAKTIP基因的RNA干扰在控制褐飞虱方面的应用。本发明专利技术对该基因成功实施了RNA干扰，结果表明害虫的生长发育受到明显抑制，体型减小，体重减轻，成虫羽化时间延迟。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种褐飞虱生长发育相关的基因、编码蛋白及其应用。
技术介绍
褐飞虱(Nilaparvata)是一种远距离迁飞性水稻害虫，主要以刺吸韧皮部汁液和传播水稻病毒的方式为害水稻植株。近年来，褐飞虱已发展成为亚洲稻区的重要害虫，常年危害面积在2,000万hm2以上，造成稻谷产量损失数十亿公斤(林拥军等，2011)。目前，针对褐飞虱的主要应急防治措施为喷施化学农药。化学农药的大量滥用，不仅严重污染环境，而且长期施用化学农药可诱使褐飞虱产生抗药性(王鹏等，2013)。在防治褐飞虱的农药中，曾经发挥过较好效果的有效农药，如氟虫腈、吡虫啉、噻嗪酮等，均已淘汰出局或限制使用，而近年出现的取代农药品种数量不多，很多地方在开展防治时，在农药的选择上感到策手无策，化学防治面临防不胜防的尴尬局面。究其原因，此类化学农药多以大规模高强度杀灭害虫为目标，但是，由于褐飞虱种群遗传多样性非常复杂等现实原因，其中往往有部分个体能够存活下来，高选择压的作用结果，最终会导致适应性更强的种群形成。另一方面，化学农药在杀死害虫的同时，也会危及包括天敌在内的非靶标生物，不可避免的会给农田生态系统造成负面影响，生态防治功能没有等到应有的发挥。因此，调整目前的褐飞虱防治策略势在必行。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术提供了一种在褐飞虱生长发育中发挥重要作用的基因NlAKTIP、编码蛋白及其应用。对该基因成功实施了RNA干扰，结果表明害虫的生长发育受到明显抑制，体型减小，体重减轻，成虫羽化时间延迟。本专利技术首先在研究思路上进行创新，即改变了现有化学防治以“杀灭”为目标的褐飞虱防治策略，可以避免高选择压力下，强抗药性种群的形成。本专利技术注重从整体上弱化害虫种群的致害能力，而不以杀灭为目标。一方面，通过抑制害虫的生长发育，控制褐飞虱体型，减少害虫取食的直接为害；另一方面，根据褐飞虱的迁飞特性，在防控区适宜爆发的时间窗口有限等特点，通过延迟成虫的羽化时间，减少害虫的世代更替速度，控制种群基数，降低在适宜气候条件下虫害爆发的风险。本专利技术的技术方案如下：一种调控褐飞虱生长发育的AKT互作蛋白编码基因NlAKTIP，含有SEQ ID NO:1所示的核苷酸序列及其同源突变序列，该基因在维持褐飞虱正常的生长发育过程中发挥重要功能，其功能受到抑制会导致褐飞虱生长变缓，体型变小，成虫羽化时间推迟。所述的褐飞虱NlAKTIP基因编码的蛋白，含有SEQ ID NO:2所示的氨基酸序列及其同源突变序列，该基因功能受到抑制会导致褐飞虱生长变缓，体型变小，成虫和羽化时间推迟。一种所述的褐飞虱NlAKTIP基因的RNA干扰在控制褐飞虱方面的应用。所述NlAKTIP基因的RNA干扰抑制褐飞虱的生长，导致褐飞虱体型变小，体重减轻，减轻褐飞虱的取食量和危害程度。所述NlAKTIP基因的RNA干扰迟滞褐飞虱的羽化，延长世代周期，抑制种群增长速度，减轻褐飞虱危害程度。所述的应用，基于该核酸和蛋白序列用于农药研发和生物防治。本专利技术的有益效果：(1)褐飞虱生长受到抑制，体型减小，可以减轻害虫取食对水稻作物的直接危害。(2)褐飞虱为r-对策者，采取最大生殖策略，因此，世代更替速度对种群的放大具有非常重要的作用。本专利技术可以迟滞褐飞虱的羽化时间达到8天以上，减缓了褐飞虱世代更替的速度，降低了在有限时间窗口虫灾爆发的风险。(3)本专利技术虽然抑制了褐飞虱的生长发育，但对害虫的存活率没有造成显著影响，可以避免喷施农药实践中高选择压导致强抗药性种群的后果。(4)本专利技术避免对天敌等非靶标生物的伤害，有望在实现抑制害虫的同时，充分发挥生态防治的功能。附图说明图1是褐飞虱AKTIP 5’RACE电泳图。图中，产物-627bp，M表示DNA分子量标准。图2是褐飞虱AKTIP 3’RACE电泳图；图中，产物-499bp，M表示DNA分子量标准。图3是褐飞虱AKTIP全长cDNA电泳图；图中，cDNA964bp，M表示DNA分子量标准。图4是AKTIP在不同褐飞虱种群怀卵雌虫中的表达规律分析。图5是AKTIP基因干扰片段dsRNA的电泳图；图中，M表示DNA分子量标准；合成的dsAKTIP 390bp；合成的dsGFP 350bp。图6是褐飞虱取食营养液，dsGFP，dsAKTIP后mRNA表达量变化；图中，数值为平均值±标准误；“*”和“**”分别表示统计分析表明饲喂营养液与饲喂dsAKTIP存在显著(T检验，P<0.05)和极显著差异(T检验，P<0.01)。图7是褐飞虱取食营养液，dsGFP，dsAKTIP对存活率的影响；图中数值为平均值±标准误；“*”和“**”分别表示统计分析表明饲喂营养液与饲喂dsAKTIP存在显著(T检验，P<0.05)和极显著差异(T检验，P<0.01)。图8是褐飞虱取食营养液，dsGFP，dsAKTIP对羽化速率的影响；图中，数值为平均值±标准误；“*”和“**”分别表示统计分析表明饲喂营养液与饲喂dsAKTIP存在显著(T检验，P<0.05)和极显著差异(T检验，P<0.01)。图9是取食营养液，dsGFP，dsAKTIP褐飞虱的体重大小；图中，数值为平均值±标准误；“*”和“**”分别表示统计分析表明饲喂营养液与饲喂dsAKTIP存在显著(T检验，P<0.05)和极显著差异(T检验，P<0.01)。图10是不同类型营养液喂养的褐飞虱体型比较；图中，上：背面，下：腹面；从左往右分别是：营养液，dsGFP，dsAKTIP0.02，dsAKTIP0.1，dsAKTIP0.5。具体实施方式以下结合附图和具体实施方式对本专利技术做进一步的说明。实施例11.材料与方法1.1实验材料供试虫源为本实验室长期饲养于水稻品种TN1上的褐飞虱种群，室内饲养温度为26±2℃，相对湿度80％±5％，光周期16L:8D。1.2主要试剂RNA提取试剂TRIzol购自Invitrogen公司；RACE试剂盒(BD SMART RACE Amplification Kit)购自Clontech公司；凝胶回收试剂盒(Gel Extraction Kit)购自Axygen公司；反转录试剂盒(PrimeScript RT Reagent Kit With gDNA Eraser)、荧光定量PCR试剂SYBR Premix EX Taq、PCR相关试剂、pMD-18T vector、DL2000DNA Marker购自Ta本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种调控褐飞虱生长发育的AKT互作蛋白编码基因NlAKTIP，其特征在于，含有SEQ ID NO:1 所示的核苷酸序列及其同源突变序列，该基因在维持褐飞虱正常的生长发育过程中发挥重要功能，其功能受到抑制会导致褐飞虱生长变缓，体型变小，成虫羽化时间推迟。
【技术特征摘要】
1.一种调控褐飞虱生长发育的AKT互作蛋白编码基因NlAKTIP，其特征在于，含有SEQ ID NO:1 所示的核苷酸序列及其同源突变序列，该基因在维持褐飞虱正常的生长发育过程中发挥重要功能，其功能受到抑制会导致褐飞虱生长变缓，体型变小，成虫羽化时间推迟。
2.一种如权利要求1所述的褐飞虱NlAKTIP基因编码的蛋白，其特征在于，含有SEQ ID NO:2 所示的氨基酸序列及其同源突变序列，该基因功能受到抑制会导致褐飞虱生长变缓，体型变小，成虫和羽化时间推迟。
3.一种如权...
【专利技术属性】
技术研发人员：郝培应，俞晓平，陆潮峰，申屠旭萍，朱家骏，冯娅琳，
申请(专利权)人：中国计量学院，
类型：发明
国别省市：浙江;33
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