[发明专利]抑制鳞翅目靶多核苷酸的组合物和方法

说明书

发明领域

本发明通常涉及控制害虫的分子生物学方法和基因沉默方法。 

发明背景 

虫害是农业生产的重要问题。它们破坏数百万英亩的主要农作物，如玉米、大豆、豌豆、棉花。每年仅在美国，这些害虫造成的农作物损害超过1000亿美元。在持续的季节性斗争中，农作业者必须使用数十亿加仑合成的杀虫剂来抵御这些害虫。过去所用的其他方法通过微生物或者在转基因植物中表达的来自微生物的基因送递杀虫活性。例如，已知芽孢杆菌属(Bacillus)的某些微生物种类就对范围较宽的虫害具有杀虫活性，包括鳞翅目(Lepidoptera)、双翅目(Diptera)、鞘翅目(Coleoptera)、半翅目(Hemiptera)等。事实上，微生物杀虫剂，特别是从芽孢杆菌属菌株所获得的杀虫剂，作为化学害虫控制的替代品，在农业生产中发挥了重要作用。通过对农作物进行基因工程产生来自芽孢杆菌属的杀虫蛋白，农业科研人员已经研究出害虫抗性增强的农作物。例如，经基因工程产生Cry毒素的玉米和棉花植物(Aronson(2002)Cell MoI.Life Sci.59(3):417-425;Schnepf et al.(1998)Microbiol.Mol.Biol.Rev.62(3):775-806)已经广泛应用于美国的农业生产中，并且为农作业者提供了传统害虫控制方法的可选方案。但是，这些Bt杀虫蛋白只能保护植物免遭相对狭窄范围害虫的危害。而且，这些杀虫活性模式提供了不同水平的特异性，且在有些情况中，会对环境造成严重影响。因此，现在急需控制害虫的替代方法。 

发明概述 

提供了使用沉默元件的方法和组合物，当被害虫例如鳞翅目的害虫摄食后，该沉默元件能降低害虫内靶序列的表达。在具体实施方案 中，降低靶序列的表达可以控制虫害，因此，该方法和组合物能限制对植物的损害。本发明提供了编码来自本文其他地方所公开的具体蛋白质家族多肽的各种靶多核苷酸和SEQ ID NOS:1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49或50所示的各种靶多核苷酸或其活性变体及片段，其中降低靶害虫内一种或多种序列的表达可以控制害虫(具有杀虫活性)。还提供了沉默元件，当被害虫摄食后，其降低一种或多种靶多核苷酸的表达水平。在具体的实施方案中，沉默元件包含SEQ ID NOS:1-50中任一序列的至少15、20或22个连续核苷酸。在具体实施方案中，害虫为草地贪夜蛾(Spodoptera frugiperda)。本发明亦提供包含沉默元件或其活性变体及片段的植物、植物部分(plant part)、细菌及其他宿主细胞。 

在另一实施方案中，提供了控制害虫例如鳞翅目的害虫的方法。该方法包括喂食害虫包含沉默元件的组合物，其中当被害虫摄食后，该沉默元件降低害虫内靶序列的水平，从而控制害虫。还提供了保护植物免受害虫危害的方法。此类方法包括将本发明的沉默元件引入植物或植物部分。当表达沉默元件的植物被害虫摄食后，靶序列的水平得以降低，进而害虫受到控制。 

发明的详细描述 

下文将对本发明进行更详细的说明，其中，展示了本发明的某些但不是所有的实施方案。实际上，这些发明可以以不同的形式实施，并不应解释为限于本文所示的实施方案；确切地说，为使本文公开满足应用的合法要求，提供了这些实施方案。在本说明书中，相同的符号表示相同的元件。 

根据以上描述所提供的教导，这些发明所属领域的技术人员会会想到本文所提出的本发明的许多修饰和其他实施方案。因此，可以理解的是，本发明并不限于所公开的具体实施方案，规定修饰和其他实施方案包括于所附权利要求的范围内。尽管本文使用了具体术语，但是它们仅 采用通用且描述的意义，并非出于限制目的。 

I.概述