[发明专利]一种改变家蚕食性的方法及其应用

说明书

本发明涉及一种改变家蚕食性的方法及其应用。本发明通过定点靶向家蚕hestia基因，对其基因结构进行破坏、影响其正常取食行为，促使家蚕的食性从寡食性转变成杂食性。这一发明解决了蚕业生产单一依靠桑叶饲养的养殖模式，为规模化家蚕饲养提供了一种新思路。

技术领域

本发明属于生物技术领域及基因组编辑领域，涉及利用CRISPR/Cas9系统敲除家蚕hestia基因从而改变家蚕食性方法与应用。

背景技术

昆虫是动物界中种类最多并且数量最大的是生物种类。昆虫种类多样性与其食性的分化有着密切的联系。根据昆虫食物的范围，把它们分为多食性、寡食性和单食性。按照昆虫食物的性质，把它们分为植食性、肉食性、腐食性、杂食性等几个类别。植食性和肉食性昆虫一般分别取食活的植物和动物，腐食性昆虫则取食动植物的尸体或者分辨，杂食性昆虫既吃植物也吃动物。在长期的进化过程中，植食性昆虫与其寄主植物之间形成了特异的关系。

家蚕是一种具有很高经济价值的绢丝昆虫，同时也是鳞翅目的模式昆虫，在我国经济生产和历史文化上具有重要地位。家蚕是寡食性昆虫，除取食桑叶以外还能取食桑科的柘以及榆科的榆等植物叶片。蚕业生产是我国国民经济的重要组成部分。养蚕位于蚕业生产的最上游，同时也是整个蚕业生产链中劳动力最为密集的一个环节。导致上述现象的原因主要有两个：第一，在实际的养蚕生产中，蚕农们主要以桑叶作为蚕的主要食物，而桑叶采集消耗大量的人力以及物力；第二，家蚕饲养需要每天进行多次喂养，同样消耗较大的人力和物力。此外，本领域技术人员知道，家蚕食性决定基因对成功建立杂食性家蚕品系至关重要。然而，目前在家蚕中尚未有相关基因的报道。

因此，本领域急需找到家蚕杂食性决定基因，以改变家蚕食性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种改变家蚕食性的方法及其应用。

在本发明的第一方面，提供一种使家蚕的取食方式从寡食性转变成杂食性的方法，所述方法包括：下调家蚕的hestia基因的表达。

在一个优选例中，通过敲除hestia基因，从而下调家蚕的hestia基因的表达。

在另一优选例中，采用CRISPR/Cas9系统进行基因编辑，从而敲除hestia基因。

在另一优选例中，以hestia基因中第1个外显子作为基因编辑的靶区域。

在另一优选例中，敲除hestia基因的方法包括：将sgRNA或能形成所述sgRNA的核酸、Cas9 mRNA或能形成所述Cas9 mRNA的核酸共转入蚕卵中；催青；孵化；获得取食方式从寡食性转变成杂食性的家蚕；其中，所述的sgRNA的靶序列是SEQ ID NO:1所示的核苷酸序列。

在另一优选例中，通过将SEQ ID NO:4和SEQ ID NO:5所示的引物序列经退火、延伸、PCR产物回收纯化，再转录成所述的sgRNA。

在另一优选例中，通过采用同源重组的方法，敲除家蚕的hestia基因，从而下调家蚕的hestia基因的表达。

在另一优选例中，通过采用特异性干扰hestia基因表达的干扰分子来沉默hestia基因，从而下调家蚕的hestia基因的表达；较佳地，所述的干扰分子是以hestia基因或其转录本为抑制或沉默靶标的dsRNA、反义核酸、小干扰RNA、微小RNA，或能表达或形成所述dsRNA、反义核酸、小干扰RNA、微小RNA的构建物。

在另一优选例中，所述的家蚕的hestia基因选自：

(a)核苷酸序列如SEQ ID NO:9所示的基因；

(b)核苷酸序列具有SEQ ID NO:9中第1～732位，1096～1176位，2280～2430位，3666～3841位的基因；