[发明专利]新的害虫防治方法

说明书

技术领域

本发明提供的技术涉及通过将针对结构性鞘蛋白(structuralsheathprotein,SHP)的抑制剂掺入农业目标害虫体内的多种类害虫防治的方法，以及用于所述方法的害虫防治试剂，以及转基因作物、温室和观赏植物。

背景技术

人类居住的环境被害虫侵扰所充斥。包括昆虫、蜘蛛、甲壳动物、真菌、细菌、病毒、线虫、扁虫、蛔虫、蛲虫、钩虫、绦虫、锥虫、血吸虫、肤蝇、跳蚤、蜱、螨以及虱等的害虫遍布人类环境。例如，包括蚜虫的半翅目(orderHemiptera)昆虫是作物、园艺植物以及观赏植物的主要害虫。

在整个欧洲，仅由蚜虫产生的直接损害造成平均每年700,000吨小麦、850,000吨马铃薯和2,000,000吨甜菜的损失(WellingsPWetal.,1989)。在美国，因产量降低和农药处理造成的小麦和大麦生产的年直接产量损失于1988年达到2.74亿美元的峰值，1993年回落到低于1千万美元(DedryverC-Aetal.,2010)。在英国，因蚜虫造成8-16％的豌豆、10-13％的小麦和5％的马铃薯的直接产量损失(TatchellGM,1989)。关于这点，例如大麦黄矮病毒或马铃薯卷叶病毒的病毒传播是主要的因素。

化学试剂，如吡虫啉和乐果在传统植物生产中用于蚜虫防治，而来自尼姆树的印楝素用于生物学植物生产(http://www.profiflor.de/index.htm)。蚜虫防治的另一种方法是使用益虫(食蚜蝇、瓢虫、褐蛉)，但该方法仅适于温室种植，并会造成物种入侵现象。然而，杀虫剂的使用仍是最重要的蚜虫防治机制，但在过去几年中，由于对环境潜在的负面影响，可信赖的杀虫剂的数量降低。杀虫剂另一个问题是除了许多其他昆虫物种之外，蚜虫出现抗性。瓜和棉花蚜虫棉蚜(Aphisgossypii)对41种活性化合物出现抗性，碧桃蚜虫桃蚜(Myzuspersicae)已对74种化合物出现抗性(http://www.pesticideresistance.com/)。杀虫剂抗性在一代之后就能够出现，并在全世界不同的蚜虫品种和群体中均有报道。

为了防止杀虫剂负面的环境效应，并降低抗性发展的风险，开发了病虫害综合治理策略(IPS)以使农药(杀虫剂和除草剂)的用量最小化。例如根据“GutefachlichePraxis”，IPS对于德国农业是强制性的，并且要求使用生物学、生物技术和植物育种方法以及农业栽培方法。IPS被联合国确认为植物保护的通用原则。

为了降低杀虫剂的用量，基于IPS开发了新的生物技术方法以防治农业中的害虫。这些方法中的一种是RNA干扰的使用。对于蚜虫，一些出版物中通过向血淋巴中注射dsRNA或siRNA(MuttiNSetal.,2006；Jaubert-PossamaiSetal.,2007)，或者人工喂食dsRNA(ShakesbyAJetal.,2009；WhyardSetal.,2009)，实现了RNAi-介导的基因沉默。

转基因植物向其蚜虫宿主递送高特异性dsRNA的概念由PitinoMetal.(2011)首次证实。作者选择rack1(肠定位)和c002(唾液腺定位)作为碧桃蚜虫桃蚜的两个不同的基因靶标。两种不同的植物，烟草(Nicotianabenthamiana)和拟南芥(Arabidopsisthaliana)转化每种靶标，每个基因改造的植物品种均观察到高达60％的蚜虫沉默效果。作为基因沉默的结果，作者描述了两种基因均造成生殖力降低。令人惊讶的是，与之前在豌豆蚜(Acyrthosiphonpisum)的体外实验(MuttiNSetal.,2006)中观察到的不同，C002的沉默并不影响生存。作者认为该区别源于不同的物种。

由于大多数植物被多于一种害虫侵扰，需要一种在不同物种之间效力不存在差异的方法。

因此，提供一种用于不同害虫种类的，改善的害虫防治方法将是非常有利的。

发明概述

本发明涉及包括将针对结构性鞘蛋白(SHP)的抑制剂掺入表达SHP蛋白的农业目标害虫体内的多种类害虫防治方法，该SHP蛋白存在于多种半翅目种中。

本发明特别涉及RNAi介导的鞘蛋白SHP沉默的两种方法，用于防治吸食植物的半翅目昆虫，特别是农业中的胸喙亚目(suborderSternorrhyncha)和蜡蝉子亚目(infraorderFulgoromorpha)群体。