[发明专利]杀虫蛋白的用途

说明书

技术领域

本发明涉及一种杀虫蛋白的用途，特别是涉及一种Cry2Ab蛋白质通过在植物中表达来控制大螟为害植物的用途。

背景技术

大螟(Sesamia inferens)属鳞翅目夜蛾科，为杂食性害虫，除为害玉米外，还为害水稻、甘蔗、小麦、高梁等禾本科作物，广泛分布于我国中部与东南部，特别是陕西、河南以南的大部稻区。大螟幼虫蛀入作物茎内为害，可造成枯心苗或整株死亡，其蛀孔一般较大，并有大量虫粪排出茎外，以低洼地及麦套玉米地发生重，且夏玉米发生重于春玉米。

玉米和高粱是中国重要的粮食作物，每年因大螟造成的粮食损失巨大，更甚者影响到当地人口的生存状况。为了防治大螟，人们通常采用的主要防治方法有：农业防治、化学防治和生物防治。

农业防治是把整个农田生态系统多因素的综合协调管理，调控作物、害虫、环境因素、创造一个有利于作物生长而不利于大螟发生的农田生态环境。如利用处理大螟越冬寄主、改革耕作制度、种植抗大螟品种、种植诱集田和间作等措施降低大螟的为害。因农业防治必须服从作物布局和增产的要求，应用有一定的局限性，不能作为应急措施，在大螟爆发时就显得无能为力。

化学防治即农药防治，是利用化学杀虫剂来杀灭害虫，是大螟综合治理的重要组成部分，它具有快速、方便、简单和高经济效益的特点，特别是大螟大发生的情况下，是必不可少的应急措施，它可以在大螟造成为害前将其消灭。目前化学防治方法主要有颗粒剂、撒毒土、药液喷雾、封垛熏蒸秸秆垛内越冬成虫等。但化学防治也有其局限性，如使用不当往往会导致农作物发生药害、害虫产生抗药性，以及杀伤天敌、污染环境，使农田生态系统遭到破坏和农药残留对人、畜的安全构成威胁等不良后果。

生物防治是利用某些有益生物或生物代谢产物来控制害虫种群数量，以达到降低或消灭害虫的目的。其特点是对人、畜安全，对环境污染少，对某些害虫可达到长期控制的目的；但是效果常不稳定，并且不论大螟发生轻重均需同样投资进行。

为了解决农业防治、化学防治和生物防治在实际应用中的局限性，科学家们经过研究发现将编码杀虫蛋白的抗虫基因转入植物中，可获得一些抗虫转基因植物以防治植物虫害。Cry2Ab杀虫蛋白是众多杀虫蛋白中的一种，是由苏云金芽孢杆菌产生的不溶性伴孢结晶蛋白。

Cry2Ab蛋白被昆虫摄入进入中肠，毒蛋白原毒素被溶解在昆虫中肠的碱性pH环境下。蛋白N-和C-末端被碱性蛋白酶消化，将原毒素转变成活性片段；活性片段和昆虫中肠上皮细胞膜上表面上受体结合，插入肠膜，导致细胞膜出现穿孔病灶，破坏细胞膜内外的渗透压变化及pH平衡等，扰乱昆虫的消化过程，最终导致其死亡。

已证明转Cry2Ab基因的植株可以抵抗玉米螟、棉铃虫等鳞翅目(Lepidoptera)害虫的侵害，然而，至今尚无关于通过产生表达Cry2Ab蛋白的转基因植株来控制大螟对植物危害的报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种杀虫蛋白的用途，首次提供了通过产生表达Cry2Ab蛋白的转基因植株来控制大螟对植物危害的方法，且有效克服现有技术农业防治、化学防治和生物防治等技术缺陷。

为实现上述目的，本发明提供了一种控制大螟害虫的方法，包括将大螟害虫与Cry2Ab蛋白接触。

进一步地，所述Cry2Ab蛋白存在于产生所述Cry2Ab蛋白的植物细胞中，所述大螟害虫通过摄食所述植物细胞与所述Cry2Ab蛋白接触。

更进一步地，所述Cry2Ab蛋白存在于产生所述Cry2Ab蛋白的转基因植物中，所述大螟害虫通过摄食所述转基因植物的组织与所述Cry2Ab蛋白接触，接触后所述大螟害虫生长受到抑制和/或导致死亡，以实现对大螟危害植物的控制。

所述转基因植物处于任意生育期。

所述转基因植物的组织为叶片、茎秆、雄穗、雌穗、花药或花丝。

所述对大螟危害植物的控制不因种植地点和/或种植时间的改变而改变。

所述植物为玉米、水稻、高粱、麦、粟、棉花、芦苇、甘蔗、茭白、蚕豆或油菜。

所述接触步骤之前的步骤为种植含有编码所述Cry2Ab蛋白的多核苷酸的植物。

优选地，所述Cry2Ab蛋白的氨基酸序列具有SEQ ID NO:1所示的氨基酸序列。所述Cry2Ab蛋白的核苷酸序列具有SEQ ID NO:2所示的核苷酸序列。

在上述技术方案的基础上，所述植物还可以包含至少一种不同于编码所述Cry2Ab蛋白的核苷酸的第二种核苷酸。