[发明专利]昆虫几丁质去乙酰基酶基因1及其在害虫防治中的应用

说明书

本发明提供一种昆虫几丁质去乙酰基酶基因1(CDA1)全长序列及其在农业害虫防治中的应用。具体为通过生物信息学方法，从飞蝗转录组中获取几丁质去乙酰基酶基因1片段，进一步调取获得序列为SEQ ID NO：1基因全长。依据SEQ ID NO：1，设计并合成该基因的dsRNA，将其注射进入飞蝗体腔后可以特异性沉默靶标基因，从而使飞蝗难以脱去旧表皮导致死亡。多次实验表明其致死率达到94.7％以上。由于本发明的特异性及高效的致死率，对于害虫防治具有重要的现实意义，可以为害虫防治提供新的途径。

技术领域

本发明涉及生物技术领域，具体涉及飞蝗几丁质去乙酰基酶基因1(CDA1)及在害虫防治中的应用。

背景技术

飞蝗是我国重要农业害虫，其大规模迁飞对农业生产造成严重危害。目前对其防治主要依靠化学防治。长期施用化学杀虫剂导致一系列问题，如环境污染，抗药性产生和对非靶标生物的危害。因此开发新型、可替代化学防治的方法变得尤为紧迫。

RNA干扰(RNAi)是一种由双链RNA分子引起的特异性转录后基因沉默的现象，自2006年获得诺贝尔奖以来，RNAi技术一直是生命科学的研究热点。RNAi不仅是研究基因功能的有力工具，同时在害虫防治方面也具有极大潜力。通过RNA干扰进行害虫防治具有如下优点：1)杀虫专一性，对非靶标生物无杀伤作用；2)RNA在自然界极易降解，无残留；3)对环境无毒无害，相对安全。因此学者将其称为第四代杀虫剂。基于RNA干扰进行害虫防治的前提是筛选靶标序列获得对昆虫具有高致死作用的dsRNA。

昆虫表皮可以防止其体内水分散失和免受病原体侵染，几丁质是昆虫表皮的重要组成成分，几丁质致密排列对于昆虫生长发育必不可少。几丁质去乙酰基酶基因1(CDA1)负责将几丁质N-乙酰基葡糖胺的乙酰胺基水解，形成脱乙酰几丁质(或称聚葡萄糖胺，壳聚糖)，从而改变其物理性质，使表皮蛋白等其它组分更容易与几丁质结合，从而形成致密的表皮结构。沉默该靶标基因后昆虫出现蜕皮受阻而致死的现象。由于人和其他高等动物并没有几丁质，因此，本发明采用RNA干扰技术，针对几丁质代谢系统筛选几丁质去乙酰基酶基因1的dsRNA分子靶标相对安全，在飞蝗防治中具有重要作用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种昆虫几丁质去乙酰基酶基因1全长序列及其dsRNA，以及它们的合成方法和在害虫防治中的应用。

本发明提供一种飞蝗几丁质去乙酰基酶基因1全长序列，其核苷酸序列为SEQ IDNO：1。该基因全长序列是基于飞蝗转录组数据库，搜索获得的片段通过GeneDoc软件对其进行拼接，设计上游引物CAACGTCACAACCAGTGAGTGTC(SEQ ID NO：3)和下游引物GCGGTACACGATGAAAGATGG(SEQ ID NO：4)，通过PCR扩增获得。该核苷酸长度为1753bp，其核苷酸序列为SEQ ID NO：1。

本发明提供一种飞蝗几丁质去乙酰基酶基因1编码的氨基酸序列，其特征是核苷酸序列为SEQ ID NO：2的序列。该氨基酸序列是对SEQ ID NO：1进行生物信息学分析后预测得到。生物信息学分析表明CDA1基因的编码535个氨基酸，分子量为61KD，理论等电点为5.11。