一种飞蝗Megatrachea基因及其dsRNA和应用

本发明属于生物，具体涉及一种飞蝗megatrachea基因及其dsrna和应用。

背景技术：

1、我国是一个农业大国，这也使得我们面临多种农业害虫的危害。蝗灾在我国历史上经常性爆发，一旦爆发会对我们的粮食作物造成灾难性的毁灭，因此蝗灾与旱灾、水灾并称三大自然灾害。飞蝗可以猖獗成灾主要是由于它具有生长发育快、食量大、聚集成群、扩散迁飞能力强、适应环境能力强等特点造成的。目前，对于蝗灾的防控大都依赖于对化学农药的大规模使用，这种方法不仅促使蝗虫形成抗药性，同时还会污染环境、对大量非靶标生物造成生存威胁；此外，使用化学农药后残留在农作物上的成分还危害着我们人体的生命健康。因此，研发新型环保杀虫剂是解决目前困境的关键问题之一。

2、rna干扰(rnainterference，rnai)是双链rna(double-stranded rna，dsrna)诱发的、同源mrna高效特异性降解的现象。随着rnai现象的的发现，由于其特异性，使得其可以对害虫特定基因进行靶向干扰，从而具有专一性；同时，其易降解，故对环境无毒害，相对安全。截至目前，rnai是公认的最适合作为新一代杀虫剂的核心技术。将rnai技术应用于害虫防治中，靶标基因的筛选是一个重要的环节。

3、隔膜连接在无脊椎动物中为上皮组织提供封闭连接的功能，为细胞旁流动的溶质提供了关键的阻滞作用，允许组织形成独特的隔室，用于内部器官功能的正常发挥并赋予表皮屏障功能以限制病原体的侵入。隔膜连接蛋白是生物体整个生命过程中许多发育事件所必需的。已经确定的隔膜连接蛋白超过30种，这些蛋白质是形成或维持隔膜连接所必需的，且这些蛋白可分为三大类：连接的核心功能成分、其他隔膜连接定位蛋白和隔膜连接形成所需的辅助蛋白。megatrachea(mega)是一种重要的隔膜连接蛋白的核心功能成分，在多数的研究中表明其与果蝇胚胎气管的形成密切相关。而本发明揭示了mega在飞蝗中主要参与其表皮的形成，在飞蝗蜕皮发育过程中发挥着重要作用，lmmega基因可作为后续开发核酸生物农药的靶标分子。

技术实现思路

1、本发明针对上述问题提供了一种飞蝗隔膜连接蛋白megatrachea(mega)的全长序列，以及基于该基因合成的dsrna，以及在害虫防治中的应用。

2、为达到上述目的本发明采用了以下技术方案：

3、本发明提供了一种飞蝗megatrachea基因，其核苷酸序列如seq id no：1所示。

4、该飞蝗megatrachea基因的获得方法，包括以下步骤：

5、步骤1，基于飞蝗转录组数据库获得该基因的全长序列；

6、步骤2，根据步骤1获得的基因设计上游引物、下游引物，其核苷酸序列如seq idno：3和seq id no：4所示；

7、步骤3，提取飞蝗五龄若虫总rna，采用m-mlv反转录酶将所提rna反转录成第一链cdna；

8、步骤4，以第一链cdna为模板，结合设计的上、下游引物，通过pcr扩增获得飞蝗megatrachea基因。

9、本发明还提供了一种基于所述飞蝗megatrachea基因合成的dsrna，其特核苷酸序列如seq id no：2所示。

10、该dsrna的合成方法，包括以下步骤：

11、步骤1，根据飞蝗megatrachea基因设计合成dsrna的上、下游引物，如seq id no：5和seq id no：6所示；

12、步骤2，以测序正确的飞蝗megatrachea基因全长质粒为模板，使用设计的上下游引物进行pcr扩增，获得pcr扩增产物；

13、步骤3，pcr扩增产物经试剂盒纯化后按照试剂盒说明体外转录合成dsrna。

14、本发明还提供了所述dsrna在防治飞蝗中的应用，其作用时间在飞蝗蜕皮发育过程中。

15、本发明还提供了一种用于防治飞蝗的核酸试剂，包含所述dsrna。

16、与现有技术相比本发明具有以下优点：

17、本发明通过生物信息学方法，从飞蝗转录组中获取mega的基因片段，进一步进行克隆、测序后，得到序列为seq id no：1。依据seq id no：1，设计并合成该基因的dsrna，其核苷酸序列如seq id no：2所示，将其注射进入飞蝗体腔后可以特异性沉默该靶标基因，飞蝗在蜕皮时因蜕皮困难死亡，多次实验表明其致死率达到100％。由于本发明的特异性及高效的致死率，对于害虫防治具有重要的现实意义，可为害虫防治提供新的途径。

技术特征：

1.一种飞蝗megatrachea基因，其特征在于，所述飞蝗megatrachea基因的核苷酸序列如seq id no：1所示。

2.权利要求1所述飞蝗megatrachea基因的获得方法，其特征在于，包括以下步骤：

3.基于权利要求1所述飞蝗megatrachea基因合成的dsrna，其特征在于，所述dsrna的核苷酸序列如seq id no：2所示。

4.权利要求3所述dsrna的合成方法，其特征在于，包括以下步骤：

5.权利要求3所述dsrna在防治飞蝗中的应用。

6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，作用在飞蝗蜕皮发育过程中。

7.一种用于防治飞蝗的核酸试剂，其特征在于，包含权利要求3所述的dsrna。

技术总结本发明属于生物技术领域，具体涉及一种飞蝗Megatrachea基因及其dsRNA和应用。本发明通过生物信息学方法，从飞蝗转录组中获取Megatrachea的基因片段，进一步进行克隆、测序后，得到序列为SEQ ID NO：1。依据SEQ ID NO：1，设计并合成该基因的dsRNA，该基因片段的核苷酸序列如SEQ ID NO：2所示，将其注射进入飞蝗体腔后可以特异性沉默该靶标基因，飞蝗在蜕皮时因蜕皮困难死亡，多次实验表明其致死率达到100％。由于本发明的特异性及高效的致死率，对于害虫防治具有重要的现实意义，可为害虫防治提供新的途径。技术研发人员：王艳丽,穆媛媛,张建珍,张建琴受保护的技术使用者：山西大学技术研发日：技术公布日：2024/6/18