[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东方黏虫为害植物的用途。

背景技术

东方黏虫(Mythimna seperata)属鳞翅目夜蛾科，是一种主要以小麦、玉米、高粱、大豆、水稻等粮食作物和牧草为危害对象的杂食性、迁移性、间歇暴发性害虫，在我国除新疆地区尚未报道发生外，其他各地均有危害。东方黏虫喜食叶，三龄后能将整片叶咬食成缺刻状，或吃光心叶，形成无心苗。三龄后到达暴食期，能将幼苗地上部分全部吃光，或将整个植株叶片吃掉只留下叶脉，造成严重减产，甚至绝收；东方黏虫除喜食叶片外也可危害果穗。

玉米是中国重要的粮食作物，而近两年东方黏虫的危害呈暴发状态，2012年二代东方黏虫危害玉米面积达到6495万亩，2013年则危害玉米5800万亩，严重影响到当地人口的生存状况。为了防治东方黏虫，人们通常采用的主要防治方法有：农业防治、化学防治和物理防治。

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东方黏虫发生的农田生态环境。如在成虫产卵盛期前选叶片完整、不霉烂的稻草8-10根扎成一小把，每亩30-50把，每隔5-7天更换一次(若草把经用药剂浸泡可减少换把次数)，可显著减少田间虫口密度；还可在幼虫发生期间放鸭啄食。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，在东方黏虫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，是东方黏虫综合治理的重要组成部分，它具有快速、方便、简便和高经济效益的特点，特别是东方黏虫大发生的情况下，是必不可少的应急措施。目前化学防治方法主要是药液喷雾。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。特别值得一提的是，2012年东方黏虫在东北地区大面积爆发，虽然政府投入了大量的人力、物力喷洒化学杀虫剂，但是仍然造成了无法挽回的虫害减产，局部地区甚至绝收。

物理防治主要根据害虫对环境条件中各种物理因素的反应，利用各种物理因素如光、电、色、温湿度等以及机械设备进行诱杀、辐射不育等方法来防治害虫。目前应用最广泛的是频振式杀虫灯诱杀，它利用害虫成虫的趋光性，近距离用光，远距离用波，引诱害虫靠近，对东方黏虫成虫的防治具有一定的效果；但是频振式杀虫灯需要每天及时清理高压电网上的污垢，否则会影响杀虫效果；并且在雷雨天不能开灯，在操作上还有电击伤人的危险；此外安装灯的一次性投入较大。

为了解决农业防治、化学防治和物理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库斯塔基亚种(Bacillus thuringiensis subsp.kurstaki，B.t.k.)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东方黏虫对植物危害的报道。

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东方黏虫对植物危害的方法，且有效克服现有技术农业防治、化学防治和物理防治等技术缺陷。

为实现上述目的，本发明提供了一种控制东方黏虫害虫的方法，包括将东方黏虫害虫至少与Cry2Ab蛋白接触。

进一步地，所述Cry2Ab蛋白存在于至少产生所述Cry2Ab蛋白的宿主细胞中，所述东方黏虫害虫通过摄食所述宿主细胞至少与所述Cry2Ab蛋白接触。