用于控制昆虫害虫的组合物和方法技术

本文公开了用于控制特别地在植物中的昆虫害虫、尤其是跳甲诸如菜跳甲属某些种和蚤跳甲属某些种的多核苷酸、组合物和方法。更具体地，多核苷酸诸如双链RNA触发剂及其用于改变跳甲中的基因表达的使用方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用和序列表的并入本申请要求于2014年7月29日提交的美国临时专利申请第62/030,430号的优先权，所述临时专利申请通过引用整体并入本文。文件“40-21_60779_0000_US_ST25.txt”(2098千字节，于2014年7月26日创建，于2014年7月29日以美国临时专利申请第62/030,430号提交)中包含的序列表通过引用整体并入本文。文件“40-21_60779_0000_WO_ST25.txt”(2103千字节，于2015年7月8日创建)中包含的序列表随此提交，并且通过引用整体并入本文。领域本文公开了用于控制无脊椎害虫侵染(特别是在植物中)的方法，用于此类方法的组合物和多核苷酸以及对无脊椎动物害虫具有提高的抗性的植物。更具体地，公开了多核苷酸及其用于在昆虫害虫中修饰(特别是通过RNA干扰)基因表达的使用方法。目标害虫物种包括跳甲，诸如菜跳甲属某些种(Phyllotretaspp.)和蚤跳甲属某些种(Psylliodesspp.)。背景商业作物通常是无脊椎动物害虫(诸如昆虫)攻击的目标。用于控制植物中昆虫侵染的组合物通常呈化学杀虫剂的形式。然而，使用化学杀虫剂存在几个不利方面。例如，化学杀虫剂通常不是选择性的，并且旨在控制作物植物中的昆虫害虫的化学杀虫剂的施加也可对非目标昆虫和其它无脊椎动物发挥其作用。化学杀虫剂通常在环境中持续存在，并且可能较慢降解，因此潜在地积累在食物链中。此外，持久性化学杀虫剂的使用可导致目标昆虫物种的抗性的发展。因此，长期以来一直需要更加环境友好的方法来控制或根除植物上或植物中的昆虫侵染，例如为物种选择性、环境惰性、非持久性和可生物降解的，并且很好地适合于害虫抗性管理方案的方法。RNA干扰(RNAi，RNA介导的基因抑制)是一种显示在环境友好的害虫控制中使用的有前景的方法。在无脊椎动物中，首先在线虫中证明了基于RNAi的基因抑制(Fire等，(1998)Nature,391:806–811；Timmons&Fire(1998)Nature,395:854)。随后，在许多物种中报道了使用重组核酸技术的基于RNAi的无脊椎动物基因抑制，所述物种包括来自各种昆虫和线虫分类群的农业或经济上重要的害虫，诸如：根结线虫(根结线虫属某些种(Meloidogynespp.))，参见Huang等(2006)Proc.Natl.Acad.Sci.USA,103:14302–14306,doi:10.1073/pnas.0604698103)；棉铃虫(棉铃虫(Helicoverpaarmigera))，参见Mao等(2007)NatureBiotechnol.,25:1307–1313,doi:10.1038/nbt1352；西方玉米根虫(玉米根萤叶甲(DiabroticavirgiferaLeConte))，参见Baum等(2007)NatureBiotechnol.,25:1322–1326,doi:10.1038/nbt1359；甜菜孢囊线虫(甜菜孢囊线虫(Heteroderaschachtii))，参见Sindhu等(2008)J.Exp.Botany,60:315–324,doi:10.1093/jxb/ern289；蚊子(埃及伊蚊(Aedesaegypti))，参见Pridgeon等(2008)J.Med.Entomol.,45:414–420,doi:full/10.1603/0022-2585％282008％2945％5B414％3ATAADRK％5D2.0.CO％3B2；果蝇(黑腹果蝇(Drosophilamelanogaster))、粉甲虫(赤拟谷盗(Triboliumcastaneum))、豌豆蚜虫(豌豆蚜(Acyrthosiphonpisum))和烟草天蛾(烟草天蛾(Manducasexta))，参见Whyard等(2009)InsectBiochem.Mol.Biol，39：824-832，doi：10.1016/j.ibmb.2009.09.00；钻背蛾(小菜蛾(Plutellaxylostella))，参见Gong等(2011)PestManag.Sci.,67:514–520,doi:10.1002/ps.2086；绿桃蚜(烟蚜(Myzuspersicae))，参见Pitino等(2011)PLoSONE,6:e25709,doi:10.1371/journal.pone.0025709；褐飞虱(褐稻虱(Nilaparvatalugens))，参见Li等(2011)PestManag.Sci.,67:852–859,doi:10.1002/ps.2124；和粉虱(烟粉虱(Bemisiatabaci))，参见Upadhyay等人(2011)J.Biosci.,36:153–161,doi:10.1007/s12038-011-9009-1。概述本实施方案涉及昆虫物种，特别是经济上或农业上重要的害虫的跳甲物种的控制。本文公开的组合物和方法包括重组多核苷酸分子，诸如用于制备抗昆虫物种侵染的转基因植物的重组DNA构建体和用于控制或预防该昆虫物种侵染的多核苷酸试剂，诸如RNA“触发剂”。本文所述的几个实施方案涉及被局部施加于昆虫物种或待被保护以免受昆虫物种侵染的植物、植物部分或种子的含多核苷酸的组合物(例如，含有用于抑制靶基因的dsRNA触发剂的组合物)。其它实施方案涉及用于选择更可能是RNAi介导的昆虫物种的控制的有效靶的优选昆虫靶基因的方法。几个实施方案涉及用于控制植物的昆虫侵染的方法，其包括将所述昆虫与包含至少一个具有18个或更多个连续核苷酸的区段的dsRNA接触，所述区段具有与所述昆虫的靶基因的片段具有约95％至约100％互补性的的序列。在一些实施方案中，dsRNA包含至少一个具有与昆虫的靶基因的片段具有100％互补性的序列的21个连续核苷酸的区段。在一些实施方案中，所述靶基因选自Act5C、精氨酸激酶、COPI(外被体亚单位)α、COPI(外被体亚单位)β、COPI(外被体亚单位)βPrime、COPI(外被体亚单位)δ、COPI(外被体亚单位)ε、COPI(外被体亚单位)γ、COPI(外被体亚单位)ζ、RpL07、RpL19、RpL3、RpL40、RpS21、RpS4、Rpn2、Rpn3、Rpt6、Rpn8、Rpn9、Rpn6-PB样蛋白、Sar1、sec6、sec23、sec23A、shrb(snf7)、微管蛋白γ链、Prosα2、Prosβ5、蛋白酶体α2、蛋白酶体β5、VATP酶E、VATP酶A、VATP酶B、VATP酶D、Vps2、Vps4、Vps16A、Vps20、Vps24、Vps27、Vps28、Vha26(V-ATP酶A)、Vha68-2(V-ATP酶D/E)、40S核糖体蛋白S14和60S核糖体蛋白L13。在一些实施方案中，所述靶基因具有选自由SEQIDNO：1-859组成的组的DNA序列。在一些实施方案中，所述dsRNA包含RNA链，其具有与选自由SEQIDNO：860-1718和1722-1724组成的组的序列或其片段具有约95％至约100％同一性或互补本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种引起昆虫的死亡或生长迟缓的方法，所述方法包括在昆虫的饮食中提供至少一种重组RNA，所述重组RNA包含至少一个与所述昆虫的靶基因序列的片段基本上相同或基本上互补的沉默元件，其中所述靶基因序列选自由SEQ ID NO：1‑859组成的组，并且其中所述昆虫摄取所述重组RNA导致所述昆虫的死亡或生长迟缓。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.29 US 62/030,4301.一种引起昆虫的死亡或生长迟缓的方法，所述方法包括在昆虫的饮食中提供至少一种重组RNA，所述重组RNA包含至少一个与所述昆虫的靶基因序列的片段基本上相同或基本上互补的沉默元件，其中所述靶基因序列选自由SEQIDNO：1-859组成的组，并且其中所述昆虫摄取所述重组RNA导致所述昆虫的死亡或生长迟缓。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一个沉默元件包含RNA链，所述RNA链具有与选自由SEQIDNO：860-1718和1722-1724组成的组的序列具有约95％至约100％同一性或互补性的序列。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述昆虫是：(a)跳甲；(b)选自由以下属组成的组的属的物种：跳甲属、Anthobiodes、侧刺跳甲属、Aphthonaltica、刀刺跳甲属、Apteopeda、瓢跳甲属、凹唇跳甲属、Arrhenocoela、圆肩跳甲属、Blepharida、凹胫跳甲属、啮跳甲属、沟胸跳甲属、Derocrepis、二叶跳甲属、Disonycha、毛跳甲属、Hermipyxis、Hermaeophaga、丝跳甲属、Hippuriphila、Horaia、瘤爪跳甲属、方胸跳甲属、长跳甲属、长跗跳甲属、寡毛跳甲属、Lythraria、玛碧跳甲属、曼跳甲属、Meishania、卵形跳甲属、Mniophila、Neicrepidodera、九节跳甲属、Novofoudrasia、Ochrosis、Oedionychis、Oglobinia、峨眉球跳甲属、直缘跳甲属、Orestia、Paragopus、曲胫跳甲属、肿爪跳甲属、粗角跳甲属、菜跳甲属、Podagrica、潜跳甲属、凹缘跳甲属、双行跳甲属、蚤跳甲属、细角跳甲属、小跳甲属、球跳甲属、Systena、长瘤跳甲属、沟顶跳甲属和Zipangia；(c)选自由以下组成的组的种：栖肤跳甲(赤杨跳甲)、加拿大跳甲(草原跳甲)、葡萄跳甲(葡萄跳甲)、绿色跳甲(杨桃跳甲)、蔷薇跳甲(玫瑰跳甲)、越橘跳甲(蓝莓跳甲)、榆跳甲(榆跳甲)、蚤凹胫跳甲(玉米跳甲)、Chaetocnemaconofinis(甘薯跳甲)、黄瓜毛跳甲(马铃薯跳甲)、Systenablanda(浅条纹跳甲)和Systenafrontalis(红头跳甲)；(d)选自由以下组成的组的种：辣根莱跳甲(山葵跳甲)、十字花菜跳甲(芥花籽跳甲)、微小菜跳甲(西方黑跳甲)、绿胸菜跳甲(条纹芜菁跳甲)、黑菜跳甲(芜菁跳甲)、罗布斯菜跳甲(菜园跳甲)、黄曲条菜跳甲(条纹跳甲)、波条菜跳甲、油菜蚤跳甲和忽布蚤跳甲(蛇麻跳甲)；或(e)芸苔属物种的昆虫害虫。4.根据权利要求1所述的方法，其中:(a)所述昆虫是菜跳甲属物种并且所述靶基因具有选自由SEQIDNO：1-551组成的组的DNA序列；(b)所述昆虫是黑菜跳甲(芜菁跳甲)并且所述靶基因具有选自由SEQIDNO：1-296组成的组的DNA序列；(c)所述昆虫是十字花菜跳甲(芥花籽跳甲)并且所述靶基因具有选自由SEQIDNO：297-532组成的组的DNA序列；(d)所述昆虫是黄曲条菜跳甲(条纹跳甲)并且所述靶基因具有选自由SEQIDNO：533-551组成的组的DNA序列；(e)所述昆虫是蚤跳甲属物种并且所述靶基因具有选自由SEQIDNO：552-859组成的组的DNA序列；或(f)所述昆虫是油菜蚤跳甲并且所述靶基因具有选自由SEQIDNO：552-859组成的组的DNA序列。5.根据权利要求1所述的方法，其中所述沉默元件包含：(a)RNA链，其具有至少一个具有与所述昆虫的所述靶基因的片段具有100％互补性的序列的18个或更多个连续核苷酸的区段，其中所述靶基因具有选自由SEQIDNO：1-859组成的组的DNA序列；(b)RNA链，其具有至少一个选自由SEQIDNO：860-1718和1722-1724组成的组的RNA序列的18个或更多个连续核苷酸的区段；(c)RNA链，其具有选自由SEQIDNO：860-1718和1722-1724组成的组的序列。6.根据权利要求1所述的方法，其中：(a)所述昆虫是菜跳甲属物种并且所述沉默元件包含具有选自由SEQIDNO：860-1410组成的组的序列的RNA链；(b)所述昆虫是黑菜跳甲(芜菁跳甲)，并且所述沉默元件包含具有选自由SEQIDNO：860-1155组成的组的序列的RNA链；(c)所述昆虫是十字花菜跳甲(芥花籽跳甲)，所述沉默元件包含具有选自由SEQIDNO：1156-1391组成的组的序列的RNA链；(d)所述昆虫是黄曲条菜跳甲(条纹跳甲)，并且所述沉默元件包含具有选自由SEQIDNO：1392-1410组成的组的序列的RNA链；(e)所述昆虫是蚤跳甲属物种，并且所述沉默元件包含具有选自由SEQIDNO：1411-1718组成的组的序列的RNA链；或(f)所述昆虫是油菜蚤跳甲，并且所述沉默元件包含具有选自由SEQIDNO：1411-1718组成的组的序列的RNA链。7.根据权利要求1所述的方法，其中所述重组RNA提供于表达所述重组RNA的微生物或植物细胞中，或提供于微生物发酵产物中，或经化学合成。8.根据权利要求1所述的方法，其中所述沉默元件包含dsRNA。9.根据权利要求9所述的方法，其中：(a)所述dsRNA是平端的，或在至少一个末端处具有悬突，或包含至少一个茎-环；(b)所述dsRNA经化学合成，通过在微生物中表达产生，通过在植物细胞中表达产生或通过微生物发酵产生；(c)所述dsRNA经化学修饰；或(d)所述dsRNA包含至少一条RNA链，所述RNA链具有与选自由SEQIDNO：860-1718和1722-1724组成的组的序列具有约95％至约100％同一性或互补性的序列。10.根据权利要求1所述的方法，其中在包含所述至少一种重组RNA的组合物中提供所述至少一种重组RNA，其中将所述组合物施加于所述昆虫的表面或者需要保护以免受所述昆虫侵染的种子或植物的表面。11.根据权利要求10所述的方法，其中所述组合物：(a)包含固体、液体、粉末、混悬剂、乳剂、喷雾剂、包封剂、微珠、载体颗粒、膜、基质、土壤浸液或种子处理剂；(b)还包含选自由以下组成的组的一种或多种组分：载体试剂、表面活性剂、有机硅氧烷、多核苷酸除草剂分子、非多核苷酸除草剂分子、非多核苷酸杀虫剂、杀真菌剂、安全剂、肥料、微量营养素、昆虫引诱剂和昆虫生长调节剂；(c)还包含至少一种选自由以下组成的组的杀虫剂：块茎素、植物凝集素、植物脱皮甾醇、苏云金芽孢杆菌杀虫蛋白、致病杆菌属杀虫蛋白、发光杆菌属杀虫蛋白、侧孢芽孢杆菌杀虫蛋白、球形芽孢杆菌杀虫蛋白、产生杀虫蛋白的细菌、杀虫细菌物种、球形赖氨酸芽孢杆菌(球形芽孢杆菌)、侧孢短芽孢杆菌(侧孢芽孢杆菌)、色杆菌属物种、紫色色杆菌、类芽孢杆菌属物种、缓病类芽孢杆菌和金龟子类芽孢杆菌；或(d)被所述昆虫摄取。12.一种用于控制植物的昆虫侵染的方法，所述方法包括使感染植物的昆虫与dsRNA接触，其中所述dsRNA包含至少一个18个或更多个连续核苷酸的区段，所述区段具有与所述昆虫的靶基因的片段具有约95％至约100％互补性的序列，并且其中所述靶基因具有选自由SEQIDNO：1-859组成的组的DNA序列。13.根据权利要求12所述的方法，其中所述dsRNA包含：(a)选自由SEQIDNO：860-1718和1722-1724组成的组的序列或其补体；(b)至少一个18个或更多个连续核苷酸的区段，其具有与所述昆虫的所述靶基因的片段具有约100％互补性的序列，并且其中所述靶基因具有选自由SEQIDNO：1-859组成的组的DNA序列；或(c)至少一个选自由SEQIDNO：860-1718和1722-1724组成的组的RNA序列的18个或更多个连续核苷酸的区段。14.根据权利要求12所述的方法，其中：(a)所述昆虫是跳甲；(b)所述昆虫是选自由以下属组成的组的属的物种：跳甲属、Anthobiodes、侧刺跳甲属、Aphthonaltica、刀刺跳甲属、Apteopeda、瓢跳甲属、凹唇跳甲属、Arrhenocoela、圆肩跳甲属、Blepharida、凹胫跳甲属、啮跳甲属、沟胸跳甲属、Derocrepis、二叶跳甲属、Disonycha、毛跳甲属、Hermipyxis、Hermaeophaga、丝跳甲属、Hippuriphila、Horaia、瘤爪跳甲属、方胸跳甲属、长跳甲属、长跗跳甲属、寡毛跳甲属、Lythraria、玛碧跳甲属、曼跳甲属、Meishania、卵形跳甲属、Mniophila、Neicrepidodera、九节跳甲属、Novofoudrasia、Ochrosis、Oedionychis、Oglobinia、峨眉球跳甲属、直缘跳甲属、Orestia、Paragopus、曲胫跳甲属、肿爪跳甲属、粗角跳甲属、菜跳甲属、Podagrica、潜跳甲属、凹缘跳甲属、双行跳甲属、蚤跳甲属、细角跳甲属、小跳甲属、球跳甲属、Systena、长瘤跳甲属、沟顶跳甲属和Zipangia；(c)所述昆虫是选自由以下组成的组的种：栖肤跳甲(赤杨跳甲)、加拿大跳甲(草原跳甲)、葡萄跳甲(葡萄跳甲)、绿色跳甲(杨桃跳甲)、蔷薇跳甲(玫瑰跳甲)、越橘跳甲(蓝莓跳甲)、榆跳甲(榆跳甲)、蚤凹胫跳甲(玉米跳甲)、Chaetocnemaconofinis(甘薯跳甲)、黄瓜毛跳甲(马铃薯跳甲)、Systenablanda(浅条纹跳甲)和Systenafrontalis(红头跳甲)；(d)所述昆虫是选自由以下组成的组的种：辣根莱跳甲(山葵跳甲)、十字花菜跳甲(芥花籽跳甲)、微小菜跳甲(西方黑跳甲)、绿胸菜跳甲(条纹芜菁跳甲)、黑菜跳甲(芜菁跳甲)、罗布斯菜跳甲(菜园跳甲)、黄曲条菜跳甲(条纹跳甲)、波条菜跳甲、油菜蚤跳甲和忽布蚤跳甲(蛇麻跳甲)；(e)所述昆虫是芸苔属物种的昆虫害虫；(g)所述昆虫是菜跳甲属物种并且所述靶基因具有选自由SEQIDNO：1-551组成的组的DNA序列；(h)所述昆虫是黑菜跳甲(芜菁跳甲)并且所述靶基因具有选自由SEQIDNO：1-296组成的组的DNA序列；(i)所述昆虫是十字花菜跳甲(芥花籽跳甲)并且所述靶基因具有选自由SEQIDNO：297-532组成的组的DNA序列；(j)所述昆虫是黄曲条菜跳甲(条纹跳甲)并且所述靶基因具有选自由SEQIDNO：533-551组成的组的DNA序列；(k)所述昆虫是蚤跳甲属物种并且所述靶基因具有选自由SEQIDNO：552-859组成的组的DNA序列；(l)所述昆虫是油菜蚤跳甲并且所述靶基因具有选自由SEQIDNO：552-859组成的组的DNA序列；(m)所述昆虫是黑菜跳甲(芜菁跳甲)，并且所述dsRNA包含至少一个选自由SEQIDNO：860-1155组成的组的RNA序列；(n)所述昆虫是十字花菜跳甲(芥花籽跳甲)，并且dsRNA包含至少一个选自由SEQIDNO：1156-1391组成的组的RNA序列；(o)所述昆虫是黄曲条菜跳甲(条纹跳甲)并且所述dsRNA包含至少一个选自由SEQIDNO：1392-1410组成的组的RNA序列；或(p)所述昆虫是油菜蚤跳甲并且所述dsRNA包含至少一个选自由SEQIDNO：1411-1718组成的组的RNA序列。15.根据权利要求12所述的方法，其中所述植物是：(a)选自观赏植物或作物植物；(b)十字花科的植物；(c)选自由以下组成的组的芸苔属物种：甘蓝型油菜、芥菜、埃塞俄比亚芥、白菜型油菜、甘蓝、褐芥、B.septiceps、黑芥、塌棵菜、小松菜、地中海野芜菁和地中海包心菜；(d)选自由以下组成的组的芸苔属植物：芥花籽、油菜籽、芜菁和田芥菜或芜菁油菜；(e)选自由以下组成的组：大豆、亚麻、玉米、红花、向日葵、烟草、拟南芥、巴西坚果、蓖麻、椰子、芜荽、棉属某些种、花生、加州希蒙得木、马铃薯、油棕、油橄榄、水稻、笋瓜、大麦和小麦；或(f)马铃薯植物，并且所述昆虫是黄瓜毛跳甲(马铃薯跳甲)。16.根据权利要求12所述的方法，其中所述接触包括：(a)至所述昆虫的经口递送，至所述昆虫的非经口递送，或至所述昆虫的经口与非经口递送的组合；(b)向所述昆虫的表面或向被所述昆虫侵染的所述植物的表面施加包含所述dsRNA的组合物；(c)在组合物中提供所述dsRNA，所述组合物还包含选自由以下组成的组的一种或多种组分：载体试剂、表面活性剂、有机硅氧烷、多核苷酸除草分子、非多核苷酸除草分子、非多核苷酸杀虫剂、杀真菌剂、安全剂、肥料、微量营养素、昆虫引诱剂和昆虫生长调节剂；(d)在组合物中提供所述dsRNA，所述组合物还包含至少一种选自由以下组成的组的杀虫剂：块茎素、植物凝集素、植物脱皮甾醇、苏云金芽孢杆菌杀虫蛋白、致病杆菌属杀虫蛋白、发光杆菌属杀虫蛋白、侧孢芽孢杆菌杀虫蛋白、球形芽孢杆菌杀虫蛋白、产生杀虫蛋白的细菌、杀虫细菌物种、球形赖氨酸芽孢杆菌(球形芽孢杆菌)、侧孢短芽孢杆菌(侧孢芽孢杆菌)、色杆菌属物种、紫色色杆菌、类芽孢杆菌属物种、缓病类芽孢杆菌和金龟子类芽孢杆菌；或(e)在被所述昆虫摄取的组合物中提供所述dsRNA。1...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·J·克劳福德，B·D·伊兹，
申请(专利权)人：孟山都技术公司，
类型：发明
国别省市：美国;US