一种调控稻纵卷叶螟迁飞起飞行为的基因及应用

本发明涉及生物，具体涉及一种调控稻纵卷叶螟迁飞起飞行为的基因及应用。

背景技术：

1、稻纵卷叶螟cnaphalocrocis medinalis是水稻上最具破坏性的迁飞害虫之一，它通过幼虫取食和纵卷水稻叶片从而影响水稻光合作用和生长，对水稻生产造成了严重损害。稻纵卷叶螟具有很强的迁飞能力且可进行连续多次夜间远距离飞行，每年在我国有多次迁飞危害，严重时可造成绝产绝收。由于稻纵卷叶螟的暴发很大程度上取决于迁入种群，且具有突发性，这给测报和防治带来了很大的难度。起飞作为稻纵卷叶螟迁飞行为发生的起始阶段，其是否能迁飞致灾首先取决于起飞行为是否顺利完成。明确稻纵卷叶螟迁飞起飞行为的调控机制，可为稻纵卷叶螟的预测预报和科学防控提供理论依据。

2、前期研究已发现稻纵卷叶螟的起飞行为有明显的光依赖性。在室内可控的环境下对光强度对稻纵卷叶螟起飞行为影响的观察发现，光照强度是刺激稻纵卷叶螟成虫起飞的关键因子且触发迁飞起飞行为需要一定的光照强度范围，而且是由明到暗变化的光。然而，对于光照影响稻纵卷叶螟的起飞行为的相关分子研究较少，对于具体机理尚不清楚。

技术实现思路

1、针对上述问题，本申请对稻纵卷叶螟的迁飞起飞行为进行研究，研究中发现蓝光，而不是红光等，是影响稻纵卷叶螟迁飞起飞行为的波段，进一步地，本申请发现稻纵卷叶螟中存在隐花色素基因cry1，该基因与光诱导稻纵卷叶螟的迁飞起飞行为有关。因此，通过调控稻纵卷叶螟中的cry1可以调控稻纵卷叶螟的迁飞起飞行为。

2、本申请的一方面提供了cry1基因在制备调控稻纵卷叶螟迁飞起飞行为的试剂中的用途，所述cry1基因的序列如seq id no.1所示。

3、在一些实施方式中，所述试剂通过干扰稻纵卷叶螟中隐花色素基因cry1的表达来进行所述的调控稻纵卷叶螟迁飞起飞行为。

4、隐花色素(cryptochromes)是一类在高等真核生物中广泛存在的、对蓝光和近紫外光敏感的黄素类蛋白，也称紫外光-a/蓝光受体(uv-a/blue-light receptor)。隐花色素因其有助于孢子繁殖的隐花植物吸收蓝光而得名，植物隐花色素主要在植物光形态建成、开花调控、生物钟调控及气孔开放和感知磁场中发挥作用。现有隐花色素基因的相关报道大多为植物中隐花色素基因功能、应用或分子机制等的相关报道，例如洪国琴.抑制水稻隐花色素基因oscry1a表达对水稻农艺性状的影响[j].中国水稻科学,2011,25(6):575-579；刘杨,蒋明敏,任丽,等.茄子隐花色素基因smcry2及其用途:,cn105440116a[p].2016；蒋玮琳,龙鸿.隐花色素基因延迟拟南芥营养生长时相转变[j].热带作物学报,2014(11):2211-2214。目前，动物中隐花色素基因的相关报道较少，更无稻纵卷叶螟隐花色素基因的相关研究报道。本申请首次发现并报道了稻纵卷叶螟中存在隐花色素基因cry1，同时公开了该cry1基因与稻纵卷叶螟的迁飞起飞有关，通过调控cry1基因的表达可以调控稻纵卷叶螟的迁飞起飞行为。

5、本发明的第二方面，提供了一种调控稻纵卷叶螟迁飞起飞的方法，所述方法包括：调控稻纵卷叶螟cry1基因表达。

6、在一些实施方式中，所述方法还包括：使用光诱导稻纵卷叶螟，所述光包括蓝光波段的光。例如，当需要使稻纵卷叶螟迁飞起飞时，可以使用包括蓝光波段的光对稻纵卷叶螟进行诱导。在一些实施方式中，可以构建cry1基因的表达载体并导入稻纵卷叶螟中，从而使在光照诱导条件下进一步促进稻纵卷叶螟的迁飞起飞。

7、在一些实施方式中，所述cry1基因通过基因克隆获得，基因克隆使用的引物序列如seq id no.4和seq id no.5所示。

8、在一些实施方式中，所述蓝光的波长为380nm～430nm。

9、在一些实施方式中，所述方法通过rnai技术沉默cry1基因。

10、在一些实施方式中，所述通过rnai技术沉默cry1基因包括：根据cry1基因序列设计dsrna，将该dsrna注射到稻纵卷叶螟中。

11、在一些实施方式中，所述dsrna序列如sed id no.2和sed id no.3所示。

12、例如在本申请的一个实施例中，利用显微注射对刚羽化的稻纵卷叶螟成虫注射dsrna来沉默cry1基因，与未使用dsrna沉默稻纵卷叶螟cry1基因相比，cry1基因被沉默的稻纵卷叶螟成虫起飞迁飞比率显著下降。

13、在一些实施方式中，所述稻纵卷叶螟为稻纵卷叶螟雌性成虫。稻纵卷叶螟雌性成虫会进行生殖产卵，经过迁飞起飞尤其会加快稻纵卷叶螟的传播和扩散。通过调控稻纵卷叶螟雌性成虫的迁飞起飞行为可以更有效的进行防治工作。

14、本申请的优势在于：本申请研究发现稻纵卷叶螟中的cry1基因，该基因与光照诱导稻纵卷叶螟的迁飞起飞行为相关，通过沉默cry1基因可以抑制稻纵卷叶螟的迁飞起飞行为，可以针对稻纵卷叶螟的cry1基因设计预防稻纵卷叶螟迁飞迁飞行为的试剂，为防治稻纵卷叶螟提供了一个新的方向。

技术特征：

1.cry1基因在制备调控稻纵卷叶螟迁飞起飞行为的试剂中的用途，其特征在于，所述cry1基因的序列如seq id no.1所示。

2.根据权利要求1所述的用途，其特征在于，所述试剂通过干扰稻纵卷叶螟隐花色素cry1基因的表达来进行所述的调控稻纵卷叶螟迁飞起飞行为。

3.一种调控稻纵卷叶螟迁飞起飞的方法，其特征在于，所述方法包括：调控稻纵卷叶螟cry1基因表达，所述cry1基因的序列如seq id no.1所示。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：使用光诱导稻纵卷叶螟成虫，所述光包括蓝光波段的光。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述蓝光的波长为380nm～430nm。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法通过rnai技术沉默cry1基因。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述通过rnai技术沉默cry1基因包括：根据cry1基因序列设计dsrna，将该dsrna注射到稻纵卷叶螟中。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述dsrna序列如sed id no.2和sed idno.3所示。

9.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述稻纵卷叶螟为稻纵卷叶螟雌性成虫。

技术总结本发明公开了稻纵卷叶螟中的cry1基因，该基因与光照诱导稻纵卷叶螟的迁飞起飞行为相关，可以针对稻纵卷叶螟的cry1基因设计预防稻纵卷叶螟迁飞行为的试剂，为防治稻纵卷叶螟提供了一个新的方向。技术研发人员：郭嘉雯,孙天奕,徐红星,吕仲贤,鲁艳辉,郑许松受保护的技术使用者：浙江省农业科学院技术研发日：技术公布日：2024/12/12