斜纹夜蛾SlTl-2基因在害虫防治中的应用

本发明属于害虫防治，具体涉及斜纹夜蛾sltl-2基因在害虫防治中的应用。

背景技术：

1、斜纹夜蛾(spodoptera litura)，属于鳞翅目夜蛾科，是一种广泛发布于热带，亚热带和温带地区的杂食性农业害虫。其幼虫以玉米、水稻、小麦、棉花和马铃薯等300多种农业作物为食，造成严重的经济损失和农业损害。随着近二十年，气候变暖和害虫入侵，斜纹夜蛾在中国南方的危害愈加严重，特别是在福建和云南等地，已经变成了主要的农业害虫。斜纹夜蛾世代周期短，产卵量多，迁飞距离远和暴食的特性使其在全世界泛滥成灾。

2、双链rna(dsrna)是一种具有两股互补碱基序列的rna分子。rna干扰(rnai)是一种针对双链rna(dsrna)的保守生物学反应，通过靶向降解mrna，诱导序列特异性基因沉默，从而阻止蛋白翻译。rnai在农业领域得到应用，用于改良农作物品质、提高产量以及抵抗病虫害等方面。由于化学农业的广泛使用，带来了环境污染，食品安全和抗药性等问题，作为重要生物防治手段的rnai成为一种广泛研究的害虫防治和害虫综合治理技术。bt毒素(bacillus thuringiensis toxin)是一种由苏云金杆菌(bacillus thuringiensis)产生的蛋白质毒素，具有针对昆虫的杀虫活性。随着bts杀虫剂的使用，也使得害虫产生了抗药性，使得其杀虫效果降低。因此，研究将rnai和bt毒素的结合具有很重要的实际应用价值。

3、toll基因是一种重要的免疫相关基因，最初在果蝇(drosophila melanogaster)中被发现。toll基因编码的toll蛋白是一种跨膜蛋白，在果蝇和其他昆虫中起着免疫应答调节的关键作用。toll蛋白最初被认为主要参与胚胎发育中的胚胎轴形成，但后来研究表明它在免疫反应中也扮演着重要角色。toll在果蝇免疫和发育中的发现分别两次获得诺贝尔奖。当果蝇受到感染或侵袭时，toll蛋白会被激活，进而启动一系列信号传导通路，促使产生抗菌肽等免疫相关分子，从而增强果蝇的抵抗力。除了在果蝇中的研究外，toll基因和其同源物也在其他生物中被广泛研究，包括哺乳动物和植物。在哺乳动物中，toll基因也参与免疫应答，调节炎症反应和免疫细胞的活化。在植物中，toll基因则与植物的抗病性反应相关。总而言之，toll基因及其编码的受体在生物的免疫系统中扮演着重要的调节作用，帮助生物对抗外源病原体的侵袭，维护机体的稳态和健康。然而，在斜纹夜蛾中toll基因是否发挥类似功能，尚未见报道。

技术实现思路

1、本发明第一方面的目的，在于提供sltl-2抑制剂在防治害虫或制备防治害虫的产品中的应用。

2、本发明第二方面的目的，在于提供sltl-2抑制剂在促进害虫对杀虫剂的敏感性或制备促进害虫对杀虫剂的敏感性的产品中的应用。

3、本发明第三方面的目的，在于提供一种dsrna。

4、本发明第四方面的目的，在于提供与本发明第三方面的dsrna相关的生物材料。

5、本发明第五方面的目的，在于提供一种产品。

6、本发明第六方面的目的，在于提供本发明第三方面的dsrna、本发明第四方面的生物材料和/或本发明第五方面的产品在促进害虫对杀虫剂的敏感性或制备促进害虫对杀虫剂的敏感性的产品中的应用。

7、本发明第七方面的目的，在于提供一种防治害虫的方法或促进害虫对杀虫剂的敏感性的方法。

8、为了实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：

9、本发明的第一个方面，提供sltl-2抑制剂在防治害虫或制备防治害虫的产品中的应用，所述sltl-2的核苷酸序列如seq id no:1所示。

10、在本发明一些实施方式中，所述sltl-2抑制剂为抑制sltl-2活性的物质、降解sltl-2的物质或降低sltl-2表达水平的物质中的至少一种；进一步为降低sltl-2表达水平的物质。

11、在本发明一些实施方式中，所述降低sltl-2表达水平的物质为(1)～(3)中至少一种：

12、(1)靶向sltl-2的sirna、dsrna、mirna、核酶或shrna；

13、(2)编码(1)所述的靶向sltl-2的sirna、dsrna、mirna、核酶或shrna的核酸分子；

14、(3)包含(2)所述的核酸分子的表达盒、载体或转基因细胞系。

15、在本发明一些实施方式中，所述sltl-2抑制剂为(4)～(6)中至少一种：

16、(4)靶向sltl-2的dsrna；

17、(5)编码(4)所述的靶向sltl-2的dsrna的核酸分子；

18、(6)包含(5)所述的核酸分子的表达盒、载体或转基因细胞系。

19、在本发明一些实施方式中，所述dsrna包含由seq id no:2所示的核苷酸序列和其反向互补序列所示的核苷酸序列组成的双链rna。

20、在本发明一些实施方式中，所述害虫包括鳞翅目昆虫。

21、在本发明一些实施方式中，所述害虫为斜纹夜蛾、烟草天蛾、棉铃虫、小菜蛾、甜菜夜蛾和草地贪夜蛾中的一种或多种。

22、本发明的第二个方面，提供sltl-2抑制剂在促进害虫对杀虫剂的敏感性或制备促进害虫对杀虫剂的敏感性的产品中的应用，所述sltl-2的核苷酸序列如seq id no:1所示。

23、在本发明一些实施方式中，所述sltl-2抑制剂为抑制sltl-2活性的物质、降解sltl-2的物质或降低sltl-2表达水平的物质中的至少一种；进一步为降低sltl-2表达水平的物质。

24、在本发明一些实施方式中，所述降低sltl-2表达水平的物质为(1)～(3)中至少一种：

25、(1)靶向sltl-2的sirna、dsrna、mirna、核酶或shrna；

26、(2)编码(1)所述的靶向sltl-2的sirna、dsrna、mirna、核酶或shrna的核酸分子；

27、(3)包含(2)所述的核酸分子的表达盒、载体或转基因细胞系。

28、在本发明一些实施方式中，所述sltl-2抑制剂为(4)～(6)中至少一种：

29、(4)靶向sltl-2的dsrna；

30、(5)编码(4)所述的靶向sltl-2的dsrna的核酸分子；

31、(6)包含(5)所述的核酸分子的表达盒、载体或转基因细胞系。

32、在本发明一些实施方式中，所述dsrna包含由seq id no:2所示的核苷酸序列和其反向互补序列所示的核苷酸序列组成的双链rna。

33、在本发明一些实施方式中，所述害虫包括鳞翅目昆虫。

34、在本发明一些实施方式中，所述害虫为斜纹夜蛾、烟草天蛾、棉铃虫、小菜蛾、甜菜夜蛾和草地贪夜蛾中的一种或多种。

35、在本发明一些实施方式中，所述杀虫剂包括但不限于对害虫有毒害作用的毒素(如bt毒素、cry毒素、沙蚕毒素)、化合物(如氟雷拉纳、四唑虫酰胺、甲氧虫酰肼、噻虫酰胺、乙酰虫腈、环孢素a)、药物(如珠芽蓼根、马齿苋提取物)或蛋白(如wby-7.06蛋白)。

36、本发明的第三个方面，提供一种dsrna，所述dsrna包含由seq id no:2所示的核苷酸序列和其反向互补序列所示的核苷酸序列组成的双链rna。

37、本发明的第四个方面，提供与本发明第三方面的dsrna相关的生物材料，所述生物材料包含1)～12)中任一种：

38、1)编码本发明第三方面的dsrna的核酸分子；

39、2)包含1)所述核酸分子的表达盒；

40、3)包含1)所述核酸分子的载体；

41、4)包含2)所述表达盒的载体；

42、5)包含1)所述核酸分子的转基因细胞系；

43、6)包含2)所述表达盒的转基因细胞系；

44、7)包含3)所述载体的转基因细胞系；

45、8)包含4)所述载体的转基因细胞系；

46、9)含有1)所述核酸分子的重组微生物；

47、10)含有2)所述表达盒的重组微生物；

48、11)含有3)所述载体的重组微生物；

49、12)含有4)所述载体的重组微生物

50、在本发明一些实施方式中，所述转基因细胞系不包含繁殖材料。

51、在本发明一些实施方式中，所述载体为质粒载体、噬菌粒、病毒载体、细胞载体、噬菌体、黏粒、f黏粒、人工染色体。所述质粒载体可以是任选的质粒，所述病毒载体可以任选的病毒，所述细胞载体不包括繁殖材料。

52、本发明的第五个方面，提供一种产品，所述产品包含本发明第三方面的dsrna和/或本发明第四方面的生物材料。

53、在本发明一些实施方式中，所述产品用于促进害虫对杀虫剂的敏感性或防治害虫。

54、在本发明一些实施方式中，所述产品包括试剂、药物、杀虫剂中至少一种。

55、在本发明一些实施方式中，所述产品还包括药物学上可以接受的载体，所述载体包括但不限于：稀释剂、缓冲剂、混悬剂、乳剂、颗粒剂、包囊剂、赋形剂、填充剂、粘合剂、喷雾剂、透皮吸收剂、湿润剂、崩解剂、吸收促进剂、表面活性剂、着色剂、矫味剂或吸附载体。

56、在本发明一些实施方式中，所述害虫包括鳞翅目昆虫。

57、在本发明一些实施方式中，所述害虫为斜纹夜蛾、烟草天蛾、棉铃虫、小菜蛾、甜菜夜蛾和草地贪夜蛾中的一种或多种。

58、在本发明一些实施方式中，所述杀虫剂包括但不限于对害虫有毒害作用的毒素(如bt毒素、cry毒素、沙蚕毒素)、化合物(如氟雷拉纳、四唑虫酰胺、甲氧虫酰肼、噻虫酰胺、乙酰虫腈、环孢素a)、药物(如珠芽蓼根、马齿苋提取物)或蛋白(如wby-7.06蛋白)。

59、本发明的第六个方面，提供本发明第三方面的dsrna、本发明第四方面的生物材料和/或本发明第五方面的产品在促进害虫对杀虫剂的敏感性或制备促进害虫对杀虫剂的敏感性的产品中的应用。

60、在本发明一些实施方式中，所述害虫包括鳞翅目昆虫。

61、在本发明一些实施方式中，所述害虫为斜纹夜蛾、烟草天蛾、棉铃虫、小菜蛾、甜菜夜蛾和草地贪夜蛾中的一种或多种。

62、在本发明一些实施方式中，所述杀虫剂包括但不限于对害虫有毒害作用的毒素(如bt毒素、cry毒素、沙蚕毒素)、化合物(如氟雷拉纳、四唑虫酰胺、甲氧虫酰肼、噻虫酰胺、乙酰虫腈、环孢素a)、药物(如珠芽蓼根、马齿苋提取物)或蛋白(如wby-7.06蛋白)。

63、本发明的第七个方面，提供一种防治害虫的方法或促进害虫对杀虫剂的敏感性的方法，包含：降低害虫中sltl-2的表达量和/或活性的步骤。

64、在本发明一些实施方式中，所述sltl-2的核苷酸序列如seq id no:1所示。

65、在本发明一些实施方式中，所述降低害虫中sltl-2的表达量和/或活性的步骤是将本发明第三方面的dsrna、本发明第四方面的生物材料、本发明第五方面的产品导入害虫体内。

66、在本发明一些实施方式中，所述导入的方式包括经口饲喂或注射。

67、在本发明一些实施方式中，所述经口饲喂包括通过预先施用、喷涂、喷雾而使食物、害虫的生境(害虫正在生长或可以生长的土壤、区域、材料或环境，或者欲保护以免于害虫攻击或侵染的材料、栽培植物、植物繁殖材料(如种子)、土壤、表面或空间)或水中含有本发明第三方面的dsrna、本发明第四方面的生物材料和/或本发明第五方面的产品。

68、在本发明一些实施方式中，所述害虫包括鳞翅目昆虫。

69、在本发明一些优选实施方式中，所述害虫为斜纹夜蛾、烟草天蛾、棉铃虫、小菜蛾、甜菜夜蛾和草地贪夜蛾中的一种或多种。

70、在本发明一些更优选实施方式中，所述害虫为斜纹夜蛾。

71、在本发明一些实施方式中，所述杀虫剂包括但不限于对害虫有毒害作用的毒素(如bt毒素、cry毒素、沙蚕毒素)、化合物(如氟雷拉纳、四唑虫酰胺、甲氧虫酰肼、噻虫酰胺、乙酰虫腈、环孢素a)、药物(如珠芽蓼根、马齿苋提取物)或蛋白(如wby-7.06蛋白)。

72、本发明的有益效果是：

73、本发明首次公开了通过靶向斜纹夜蛾sltl-2基因达到防治斜纹夜蛾的目的，通过sltl-2抑制剂靶向下调sltl-2(抑制sltl-2表达)、降解sltl-2、抑制sltl-2活性，提高斜纹夜蛾对其杀虫剂(如bt毒素)的敏感性，以达到防治斜纹夜蛾的目的，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。

74、进一步根据斜纹夜蛾sltl-2基因设计了特异的、能够有效提高斜纹夜蛾对其杀虫剂(如bt毒素)敏感性的dsrna，通过将斜纹夜蛾sltl-2的dsrna喂食斜纹夜蛾之后，sltl-2基因的表达得到了抑制。当该基因被抑制之后，喂食bt毒素会显著加速斜纹夜蛾幼虫的死亡。该研究结果为提高bt毒素等杀虫剂的杀虫效率提供了靶标和技术。