下调昆虫害虫中的基因表达制造技术

本发明专利技术涉及对昆虫害虫物种侵扰的预防和/或控制。特别地，本发明专利技术涉及使用干扰核糖核酸(RNA)分子下调昆虫害虫中靶基因的表达。还描述了(i)表达或能够表达本发明专利技术干扰RNA并且(ii)对昆虫害虫物种侵扰具有抗性的转基因植物。还提供了包含本发明专利技术干扰RNA的组合物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般性地涉及昆虫害虫物种侵扰的遗传控制，特别是植物害虫的预防和/或控制。更具体地，本专利技术涉及通过干扰核糖核酸(RNA)分子下调昆虫害虫物种中靶基因的表达。本专利技术还提供了(i)表达或能够表达本专利技术干扰RNA并且(ii)对昆虫害虫物种侵扰具有抗性的转基因植物。本专利技术还描述了包含本专利技术干扰RNA分子的组合物，其用于局部施用到植物上或植物周围的环境中。
技术介绍
存在大量可侵染或侵扰多种环境和宿主生物体的昆虫害虫物种。昆虫害虫包括以下昆虫目的多个物种:半翅目(Hemiptera)(蝽)、鞘翅目(Coleoptera)(甲虫)、蚤目(Siphonaptera)(跳蚤)、蠊螂目(Dichyoptera)(蟑螂和幢螂)、鳞翅目(Lepidoptera)(蛾和蝴蝶)、直翅目(Orthoptera)(例如草蜢)和双翅目(Diptera)(苍蝇)。害虫侵扰可导致严重的损害。侵扰植物物种的昆虫害虫在农业上特别成问题，因为它们可对作物造成严重损害并且显著降低植物产量。多种不同类型的植物都对害虫侵扰敏感，包括经济作物，例如水稻、棉花、大豆、马铃薯和玉米。通常，通过使用化学杀虫剂预防或控制昆虫害虫侵扰。但是，这些化学品不总是适用于处理作物，原因是它们可对其他物种有毒并且可引起显著的环境损害。在最近几十年中，研究者已开发了控制害虫侵扰的更加环境友好的方法。例如，使用了天然表达对昆虫害虫有毒的蛋白质的微生物，如苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis)细菌。科学家还分离了编码这些杀虫蛋白的基因并将它们用于产生对昆虫害虫具有抗性的转基因作物，例如经基因工程改造为产生Cry家族蛋白质的玉米和棉花植株。虽然细菌毒素在控制某些类型的害虫中非常成功，但是它们并非对所有的害虫物种都有效。因此，研究者们寻找了另一些更有针对性的害虫控制的方法，特别是将RNA干扰或“基因沉默”作为在遗传水 平上控制害虫的手段的方法。RNA干扰或“RNAi”是在细胞或整个生物体环境下以序列特异性方式下调基因表达的过程。现在，RNAi是目前本领域中成熟的用于抑制或下调各种生物体(包括害虫生物体，例如真菌、线虫和昆虫)中基因表达的技术。此外，之前的研究已示出下调昆虫害虫物种中的靶基因可用作控制害虫侵扰的手段。W02007/074405描述了抑制无脊椎动物害虫(包括科罗拉多马铃薯甲虫)中靶基因表达的方法。W02005/110068描述了抑制无脊椎动物害虫(包括特别是西方玉米根虫(Western corn rootworm))中祀基因表达作为控制昆虫侵扰之手段的方法。另外，W02009/091864描述了用于抑制昆虫害虫物种(包括来自草盲蝽(Lygus)属的害虫)中靶基因的方法。虽然本领域已知RNAi用于下调害虫物种中基因表达的用途，但是将该技术用作害虫控制措施的成功取决于最适当靶基因的选择，即其中功能缺失导致必需生物过程的严重破坏和/或生物体死亡的那些基因。因此，本专利技术涉及将下调害虫中特定靶基因作为手段以实现昆虫害虫侵扰，特别是植物之昆虫害虫侵扰的更有效预防和/或控制。
技术实现思路
本专利技术人试图使用遗传方法来鉴定用于预防和/或控制昆虫害虫侵扰的改良手段。特别地，他们研究了 RNAi下调基因的用途，其以此方式削弱害虫存活、生长、特定环境定殖和/或侵扰宿主生物体的能力，从而限制由害虫引起的损害。本专利技术人现已发现，在昆虫害虫物种中单独或组合地进行RNAi介导的特定靶基因下调可用作控制害虫侵扰的有效手段。在一个实施方案中，本专利技术涉及如下干扰核糖核酸(RNA或双链RNA)，其抑制或下调编码昆虫核糖体蛋白的靶基因的表达，所述昆虫核糖体蛋白例如核糖体蛋白L19(例如，CG2746Dm蛋白的昆虫直系同源物)、核糖体蛋白L40 (例如，CG2960Dm蛋白的昆虫直系同源物)或核糖体蛋白S27A(例如，CG5271Dm蛋白的昆虫直系同源物)。根据另一个实施方案，本专利技术涉及如下干扰核糖核酸(RNA或双链RNA)，其抑制或下调编码昆虫蛋白酶体亚基的靶基因的表达，所述昆虫蛋白酶体亚基例如Rpn6蛋白(例如，CG10149Dm蛋白的昆虫直系同源物)、Pros25蛋白(例如，CG5266Dm蛋白的昆虫直系同源物)、Rpn2蛋白(例如，CG11888Dm蛋白的昆虫直系同源物)、蛋白酶体β I亚基蛋白(例如，CG8392Dm蛋白的昆虫直系同源物)或ProsP 2蛋白(例如，CG3329Dm蛋白的昆虫直系同源物)。根据又一个实施方案，本专利技术涉及如下干扰核糖核酸(RNA或双链RNA)，其抑制或下调编码以下蛋白质的靶基因的表达:昆虫COPI囊泡的β-外被体(例如，CG6223Dm蛋白的昆虫直系同源物)、COPI囊泡的Y-外被体(例如，1528Dm蛋白的昆虫直系同源物)、 外被体蛋白(例如，CG6699Dm蛋白 的昆虫直系同源物)或COPI囊泡的ζ -外被体(例如，CG3948Dm蛋白的昆虫直系同源物)。根据再一个实施方案，本专利技术涉及如下干扰核糖核酸(RNA或双链RNA)，其抑制或下调编码昆虫四次跨膜蛋白2A(Tetraspanine2A)(例如，CG11415Dm蛋白的昆虫直系同源物)的靶基因的表达，所述四次跨膜蛋白2A蛋白是推定的跨膜结构域蛋白。根据另一个实施方案，本专利技术涉及如下干扰核糖核酸(RNA或双链RNA)，其抑制或下调编码属于肌动蛋白家族之昆虫蛋白质(例如，CG5409Dm蛋白的昆虫直系同源物)例如肌动蛋白5C(例如，CG4027Dm蛋白的昆虫直系同源物)的靶基因的表达。根据又一个实施方案，本专利技术涉及如下干扰核糖核酸(RNA或双链RNA)，其抑制或下调编码昆虫泛素-5E蛋白(例如，CG32744Dm蛋白的昆虫直系同源物)的靶基因的表达。根据再一个实施方案，本专利技术涉及如下干扰核糖核酸(RNA或双链RNA)，其抑制或下调编码昆虫Sec23蛋白(例如，CG1250Dm蛋白的昆虫直系同源物)的靶基因的表达，所述昆虫Sec23蛋白是参与胞内蛋白质转运的GTP酶(GTPase)激活物。根据另一个实施方案，本专利技术涉及如下干扰核糖核酸(RNA或双链RNA)，其抑制或下调编码昆虫皱缩蛋白(crinkled protein)(例如，CG7595Dm蛋白的昆虫直系同源物)的靶基因的表达，所述昆虫皱缩蛋白是参与肌肉运动(motor)活动的非常规肌球蛋白。根据又一个实施方案，本专利技术涉及如下干扰核糖核酸(RNA或双链RNA)，其抑制或下调编码昆虫歪脖蛋白(crooked neck protein)(例如，CG3193Dm蛋白的昆虫直系同源物)的靶基因的表达，所述昆虫歪脖蛋白参与细胞核选择性mRNA剪接的调节。根据再一个实施方案，本专利技术涉及如下干扰核糖核酸(RNA或双链RNA)，其抑制或下调编码昆虫空泡型H+-ATP酶G亚基蛋白(vacuolar H+_ATPase G-subunit protein)(例如，CG6213Dm蛋白的昆虫直系同源物)的靶基因的表达。根据另一个实施方案，本专利技术涉及如下干扰核糖核酸(RNA或双链RNA)，其抑制或下调编码昆虫Tbp-1——Tat结合蛋白(例如，CG10370Dm蛋白的昆虫直系同源物)的靶基因的表达。因此，根据本专利技术的第一方面，提供了如下干扰核糖核酸本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒂埃里·博盖尔特，罗曼·雷马克斯，扬·诺代，
申请(专利权)人：德福根有限公司，
类型：
国别省市：