转录因子Tbx20启动子区G4调控元件在害虫防治中的应用制造技术

本发明专利技术公开了转录因子Tbx20启动子区G4调控元件在害虫防治中的应用，所述转录因子Tbx20启动子区G4调控元件的核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示。本发明专利技术公开了转录因子Tbx20启动子区G4调控元件在害虫防治中的应用，通过靶标基因筛选并结合CRISPR/Cas9技术敲除Tbx20启动子区的G4调控元件，得到Tbx20

【技术实现步骤摘要】
转录因子Tbx20启动子区G4调控元件在害虫防治中的应用


[0001]本专利技术属于生物
，具体涉及转录因子Tbx20启动子区G4调控元件在害虫防治中的应用。

技术介绍

[0002]草地贪夜蛾，夜蛾科，灰翅夜蛾属，学名为Spodoptera frugiperda。草地贪夜蛾是一类杂食性农业害虫，原产于美洲热带和亚热带地区。近年来，它广泛入侵并分布在非洲和亚洲等亚热带地区。草地贪夜蛾具适生区域广、寄主范围宽、增殖潜能强、扩散速度快、突发危害重等显著生物学优势，对农业生产造成了极大的危害，造成了巨大的经济损失，防控难度大。研究影响草地贪夜蛾生长发育的相关结构有利于为草地贪夜蛾的防治提供参考依据。

技术实现思路

[0003]本专利技术旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出转录因子Tbx20启动子区G4调控元件，调控基因或其编码蛋白、或含有所述基因的生物材料的应用。
[0004]本专利技术还提出一种转录因子的抑制剂。
[0005]本专利技术还提出一种上述抑制剂的应用。
[0006]本专利技术还提出一种CRISPR/Cas9敲除的靶区域系统。
[0007]本专利技术还提出一种试剂盒。
[0008]本专利技术还提出一种防治有害昆虫的方法。
[0009]根据本专利技术的第一方面，提出了转录因子Tbx20启动子区G4调控元件，调控基因或其编码蛋白、或含有所述基因的生物材料，在以下任一项中的应用：
[0010](1)制备降低害虫产卵量产品；
[0011](2)制备用于降低害虫卵的孵化率的产品；
[0012](3)制备用于阻止害虫变态发育的产品；
[0013](4)制备用于阻止害虫羽化的产品；
[0014](5)制备防治害虫的产品；
[0015]所述转录因子Tbx20启动子区G4调控元件的核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示。
[0016]在本专利技术的一些实施方式中，所述害虫为鳞翅目害虫。
[0017]在本专利技术的一些实施方式中，所述害虫为夜蛾。
[0018]在本专利技术的一些实施方式中，所述害虫为草地贪夜蛾。
[0019]在本专利技术的一些实施方式中，所述生物材料为质粒、表达载体或转基因细胞。
[0020]在本专利技术的第二方面，提出了一种转录因子Tbx20启动子区G4调控元件的抑制剂，所述抑制剂用于抑制调控转录因子Tbx20的蛋白表达。
[0021]在本专利技术的一些实施方式中，所述抑制剂为干扰分子或CRISPR/Cas9系统的抑制
靶标或沉默靶标。
[0022]在本专利技术的一些实施方式中，所述干扰分子为靶向转录因子Tbx20启动子区G4调控元件的dsRNA、miRNA、核酶和shRNA中的至少一种。
[0023]在本专利技术的一些实施方式中，所述CRISPR/Cas9系统的抑制靶标或沉默靶标为靶向Tbx20启动子区G4调控元件的sgRNA。
[0024]在本专利技术的一些实施方式中，所述sgRNA的核苷酸序列如SEQ ID NO：3所示。
[0025]在本专利技术的一些实施方式中，用于扩增上述sgRNA的引物序列如SEQ ID NO：4和SEQ ID NO：5所示。
[0026]在本专利技术的第三方面，提出了抑制剂的应用，所述应用为在害虫防治中的应用。
[0027]在本专利技术的一些实施方式中，所述应用为在制备用于降低害虫产卵量产品中的应用。
[0028]在本专利技术的一些实施方式中，所述应用为在制备用于降低害虫卵的孵化率的产品中的应用。
[0029]在本专利技术的一些实施方式中，所述应用为在制备用于阻止害虫变态发育的产品中的应用。
[0030]在本专利技术的一些实施方式中，所述应用为在制备用于阻止害虫羽化的产品中的应用。
[0031]在本专利技术的一些实施方式中，所述害虫为鳞翅目害虫。
[0032]在本专利技术的一些实施方式中，所述害虫为夜蛾。
[0033]在本专利技术的一些实施方式中，所述害虫为草地贪夜蛾。
[0034]在本专利技术的第四方面，提出了一种防治有害昆虫的方法，所述方法包括以下步骤：敲除启动子区G4调控元件，下调有害昆虫体内转录因子Tbx20的表达或活性，所述转录因子Tbx20启动子区G4调控元件的核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示。
[0035]在本专利技术的第五方面，提出了一种CRISPR/Cas9系统，包括Cas9和特异性靶向转录因子Tbx20启动子区G4调控元件的sgRNA；其中，特异性靶向转录因子Tbx20启动子区G4调控元件的sgRNA的核苷酸序列如SEQ ID NO：3所示。
[0036]在本专利技术的第六方面，提出了一种用于害虫防治的试剂盒，所述试剂盒包括权利要求9所述的CRISPR/Cas9系统。
[0037]根据本专利技术的一些实施方式，至少具有如下有益效果：本专利技术首次公开了转录因子Tbx20启动子区G4调控元件在害虫防治中的应用，通过靶标基因筛选并结合CRISPR/Cas9技术敲除Tbx20启动子区的G4，得到的Tbx20
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G4突变体，将其进行表型及遗传性能测定，发现Tbx20启动子区的G4敲除后严重影响害虫孵化率，羽化率：同时可导致幼虫期大量死亡，可有效用于害虫防治，证明了转录因子Tbx20启动子区G4调控元件对害虫生长发育的重要性。在制备防治虫害药剂中使用昆虫转录因子Tbx20抑制剂(降低转录因子Tbx活性的物质、或降解转录因子Tbx的物质、或降低转录因子Tbx20表达水平的物质)，使得害虫在卵期，蛹期就大量死亡以及求偶期交配率降低，对病虫害可以达到持久性的控制，并且在防治过程中，不会产生抗药性、对人畜没有危害，且对环境没有污染。
附图说明
[0038]下面结合附图和实施例对本专利技术做进一步的说明，其中：
[0039]图1为本专利技术实施例1中的夜蛾科物种中Tbx20同源基因up2k核苷酸序列分析图；
[0040]图2为本专利技术实施例2中的CRISPR/Cas9敲除Tbx20基因上游G4序列靶位点的选择图例；
[0041]图3为本专利技术实施例2中的CRISPR/Cas9敲除Tbx20基因上游G4序列后筛选到的突变类型结果图；
[0042]图4为本专利技术实施例2中的草地贪夜蛾Tbx20基因上游G4序列敲除后基因表达量结果图；
[0043]图5为本专利技术实施例3中的草地贪夜蛾Tbx20基因上游G4序列敲除后的突变体和野生型胚胎发育比较图；
[0044]图6为本专利技术实施例3中的草地贪夜蛾Tbx20基因上游G4序列敲除后的突变体和野生型产卵量和孵化率统计结果图；其中A为产卵量统计结果图，B为孵化率统计结果图，*为p＜0.05；
[0045]图7为本专利技术实施例3中的草地贪夜蛾Tbx20基因上游G4序列敲除后的突变体和野生型的蛹的比较结果图；
[0046]图8为本专利技术实施例3中的草地贪夜蛾Tbx20基因上游G4序列敲除后的突变体和野生本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.转录因子Tbx20启动子区G4调控元件表达基因或其编码蛋白、或含有所述基因的生物材料，在以下任一项中的应用：(1)制备降低害虫产卵量产品；(2)制备用于降低害虫卵的孵化率的产品；(3)制备用于阻止害虫变态发育的产品；(4)制备用于阻止害虫羽化的产品；(5)制备防治害虫的产品；所述转录因子Tbx20启动子区G4调控元件的核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示。2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述害虫为鳞翅目害虫；优选地，所述害虫为夜蛾；更优选地，所述害虫为草地贪夜蛾。3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述生物材料为质粒、表达载体或转基因细胞。4.一种转录因子Tbx20启动子区G4调控元件的抑制剂，其特征在于，所述抑制剂用于抑制转录因子Tbx20的蛋白表达。5.根据权利要求4所述的抑制剂，其特征在于，所述抑制剂为干扰分子或CRISPR/Cas9系统的抑制靶标或沉默靶标；优选地，所述干扰分子为靶向转录因子Tbx20启动子区G4调控元件的dsRNA、miRNA、核酶和shRNA中的至少一种；优选地，所述CRISPR/Cas9系统的抑制靶标或沉默靶标为靶向Tbx2...

【专利技术属性】
技术研发人员：王漫，刘东颖，吴昌文，陈杰辉，牛康康，相辉，冯启理，
申请(专利权)人：岭南现代农业科学与技术广东省实验室，
类型：发明
国别省市：