【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及水稻褐飞虱的基因工程防治，特别涉及褐飞虱nlcp6蛋白及其编码基因在调控植物抗褐飞虱中的应用。
技术介绍
1、褐飞虱，属同翅目飞虱科，是水稻上的主要害虫之一。褐飞虱是单食性害虫，其刺吸式口器可以刺入植物体内，吸食韧皮部汁液，引起水稻穗数和谷粒数的减少。水稻被褐飞虱危害严重时，会造成水稻大面积死亡，出现“飞虱火烧”的现象，从而颗粒无收。褐飞虱每年大约造成10到15亿公斤的水稻产量减少，相当于数十亿元的经济损失。目前一般使用杀虫剂来控制褐飞虱，但是随着杀虫剂的大量使用，已经引起褐飞虱产生了抗药性（nagata,1982; lakshmi et al., 2010）。并且喷洒农药，不仅对人畜有害，还造成在严重的环境污染。因此，积极开展褐飞虱生物防治技术的研究及应用，对褐飞虱的危害实施科学有效控制，以及保障粮食安全和环境安全具有重要意义。
2、rna干扰（rna interference，rnai）是指双链rna介导的诱发同源mrna高效特异性降解的现象。从发现以来，迅速发展，成为基因功能研究的一个有效工具，目前也在昆虫基因研究中广泛应用。使用显微注射仪将体外合成的dsrna注射到昆虫的特定部位的方法称为显微注射法，该方法的注射量可精确控制，可特定的观察特定基因表达量降低后对单头褐飞虱的影响，是目前应用最普遍的导入方法之一（ober and jockusch, 2006）。采用基因工程技术提升水稻对褐飞虱的抗性，对抗褐飞虱水稻新品种选育和栽培具有非常重要的意义。
技术实现思路
1、本专利技术首次发现了褐飞虱nlcp6蛋白在调控植物抗褐飞虱，以及抑制褐飞虱生长中的重要作用，并提供了褐飞虱nlcp6蛋白及其编码基因在调控植物抗褐飞虱中的应用。通过抑制褐飞虱中nlcp6基因的表达可以有效降低褐飞虱的生存能力，通过在植物中过表达nlcp6基因可以有效提高植物对于褐飞虱的抗性。具体通过以下技术实现。
2、本专利技术的第一方面，提供了褐飞虱nlcp6蛋白或其编码基因在提高水稻的褐飞虱抗性中的应用，所述褐飞虱nlcp6蛋白的氨基酸序列如seq id no.1所示，或者为seq idno.1所示的氨基酸序列经取代、缺失和/或添加一个或几个氨基酸，且与seq id no.1所示的氨基酸序列组成的蛋白质具有同等功能的氨基酸序列。
3、进一步地，提高水稻的褐飞虱抗性的方法为：在所述水稻中过表达所述褐飞虱nlcp6蛋白的编码基因。
4、本专利技术的第二方面，提供了一种抑制因子在抑制褐飞虱生长中的应用，所述抑制因子为抑制所述褐飞虱nlcp6蛋白的编码基因表达的dsrna，所述dsrna的核苷酸序列如seqid no.2所示。
5、进一步地，抑制褐飞虱生长的方式为：抑制所述褐飞虱nlcp6蛋白的编码基因的表达；所述褐飞虱nlcp6蛋白的氨基酸序列如seq id no.1所示，或者为seq id no.1所示的氨基酸序列经取代、缺失和/或添加一个或几个氨基酸，且与seq id no.1所示的氨基酸序列组成的蛋白质具有同等功能的氨基酸序列。
6、本专利技术的第三方面，提供了一种提高水稻的褐飞虱抗性的方法，在所述水稻中过表达所述褐飞虱nlcp6蛋白的编码基因。
7、本专利技术的第四方面，提供了一种抑制褐飞虱生长的方法，抑制所述褐飞虱nlcp6蛋白的编码基因的表达，所述褐飞虱nlcp6蛋白的氨基酸序列如seq id no.1所示，或者为seqid no.1所示的氨基酸序列经取代、缺失和/或添加一个或几个氨基酸，且与seq id no.1所示的氨基酸序列组成的蛋白质具有同等功能的氨基酸序列。
8、进一步地，所述褐飞虱nlcp6蛋白的编码基因的核苷酸序列如seq id no.3所示，或者为seq id no.3所示的核苷酸序列经取代、缺失和/或添加一个或几个氨基酸，且与seqid no.3所示的核苷酸序列编码具有同等功能蛋白质的核苷酸序列。
9、本专利技术的第五方面，提供了一种用于抑制褐飞虱nlcp6蛋白的编码基因表达的抑制因子，所述抑制因子为dsrna，所述dsrna的核苷酸序列如seq id no.2所示。
10、将dsnlcp6（dsrna）作为生物农药添加到使用溶剂中，可以减少农药的使用；将dsnlcp6转入寄主水稻中，能有效抑制褐飞虱取食。
11、本专利技术的第六方面，提供了一种生物材料，所述生物材料为表达盒、载体或转基因细胞；所述生物材料包括褐飞虱nlcp6蛋白的编码基因，或者包括dsrna。
12、本专利技术的第七方面，提供了一种具有褐飞虱抗性的转基因水稻的制备方法，采用上述提高水稻的褐飞虱抗性的方法，培育获得具有褐飞虱抗性的转基因水稻。
13、与现有技术相比，本专利技术的有益之处在于：本专利技术首次发现褐飞虱nlcp6蛋白的编码基因与褐飞虱的生长发育具有显著相关性。通过抑制褐飞虱体内nlcp6蛋白的编码基因的表达，可显著抑制褐飞虱的生长发育。具体地，根据褐飞虱nlcp6蛋白的编码基因的cdna序列，采用显微注射dsrna的rnai技术，沉默褐飞虱nlcp6基因，导致褐飞虱产生致死效应，随着时间的延长，存活率越来越低。
14、本专利技术还针对褐飞虱nlcp6基因的过表达，构建该基因的过表达载体并转入水稻植株中，使植株的抗褐飞虱性能大大提高。褐飞虱取食该转基因植株后的虫增重和存活率均显著降低。
15、上述发现和在相关
的应用都说明，褐飞虱nlcp6基因对提高水稻褐飞虱抗性，抑制褐飞虱生长发育有着非常重要的作用，具有广阔的应用前景；对降低农药使用，维持生态平衡及可持续发展有着重大的应用价值。
【技术保护点】
1.褐飞虱NlCP6蛋白或其编码基因在提高水稻的褐飞虱抗性中的应用，其特征在于，所述褐飞虱NlCP6蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示，或者为SEQ ID NO.1所示的氨基酸序列经取代、缺失和/或添加一个或几个氨基酸，且与SEQ ID NO.1所示的氨基酸序列组成的蛋白质具有同等功能的氨基酸序列。
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，提高水稻的褐飞虱抗性的方法为：在所述水稻中过表达所述褐飞虱NlCP6蛋白的编码基因。
3.一种抑制因子在抑制褐飞虱生长中的应用，其特征在于，所述抑制因子为抑制所述褐飞虱NlCP6蛋白的编码基因表达的dsRNA，所述dsRNA的核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示。
4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，抑制褐飞虱生长的方式为：抑制所述褐飞虱NlCP6蛋白的编码基因的表达；所述褐飞虱NlCP6蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示，或者为SEQ ID NO.1所示的氨基酸序列经取代、缺失和/或添加一个或几个氨基酸，且与SEQID NO.1所示的氨基酸序列组成的蛋白质具有同等功能的氨基酸序
5.一种提高水稻的褐飞虱抗性的方法，其特征在于，在所述水稻中过表达所述褐飞虱NlCP6蛋白的编码基因。
6.一种抑制褐飞虱生长的方法，其特征在于，抑制所述褐飞虱NlCP6蛋白的编码基因的表达，所述褐飞虱NlCP6蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示，或者为SEQ ID NO. 1所示的氨基酸序列经取代、缺失和/或添加一个或几个氨基酸，且与SEQ ID NO.1所示的氨基酸序列组成的蛋白质具有同等功能的氨基酸序列。
7.根据权利要求6所述的抑制褐飞虱生长的方法，其特征在于，所述褐飞虱NlCP6蛋白的编码基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.3所示，或者为SEQ ID NO.3所示的核苷酸序列经取代、缺失和/或添加一个或几个氨基酸，且与SEQ ID NO.3所示的核苷酸序列编码具有同等功能蛋白质的核苷酸序列。
8.一种用于抑制褐飞虱NlCP6蛋白的编码基因表达的抑制因子，其特征在于，所述抑制因子为dsRNA，所述dsRNA的核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示。
9.一种生物材料，其特征在于，所述生物材料为表达盒、载体或转基因细胞；所述生物材料包括褐飞虱NlCP6蛋白的编码基因，或者包括dsRNA。
10.一种具有褐飞虱抗性的转基因水稻的制备方法，其特征在于，采用权利要求5所述的提高水稻的褐飞虱抗性的方法，培育获得具有褐飞虱抗性的转基因水稻。
...【技术特征摘要】
1.褐飞虱nlcp6蛋白或其编码基因在提高水稻的褐飞虱抗性中的应用，其特征在于，所述褐飞虱nlcp6蛋白的氨基酸序列如seq id no.1所示，或者为seq id no.1所示的氨基酸序列经取代、缺失和/或添加一个或几个氨基酸，且与seq id no.1所示的氨基酸序列组成的蛋白质具有同等功能的氨基酸序列。
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，提高水稻的褐飞虱抗性的方法为：在所述水稻中过表达所述褐飞虱nlcp6蛋白的编码基因。
3.一种抑制因子在抑制褐飞虱生长中的应用，其特征在于，所述抑制因子为抑制所述褐飞虱nlcp6蛋白的编码基因表达的dsrna，所述dsrna的核苷酸序列如seq id no.2所示。
4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，抑制褐飞虱生长的方式为：抑制所述褐飞虱nlcp6蛋白的编码基因的表达；所述褐飞虱nlcp6蛋白的氨基酸序列如seq id no.1所示，或者为seq id no.1所示的氨基酸序列经取代、缺失和/或添加一个或几个氨基酸，且与seqid no.1所示的氨基酸序列组成的蛋白质具有同等功能的氨基酸序列。
5.一种提高水稻的褐飞虱抗性的方法，其特征在于，在所述水稻中过表达所述褐飞虱nlcp6蛋白的编码基因。
【专利技术属性】
技术研发人员：何光存，王静，杜波，陈荣智，祝莉莉，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：
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