[发明专利]一种分离的二化螟CYP15C1基因及其编码蛋白

说明书

本发明属于昆虫基因工程技术领域，具体涉及一种分离的二化螟CYP15C1基因及其编码蛋白。本发明分离的二化螟CYP15C1基因的核苷酸序列如SEQ ID NO：1所示，其编码的蛋白质序列如SEQ ID NO：2所示。本发明还包括二化螟CYP15C1基因RNA干扰序列如SEQ ID NO：3的应用，所述的序列对二化螟CYP15C1基因具有良好的沉默效果。涂抹饲喂该干扰序列，显著提高了二化螟幼虫的死亡率，抑制了二化螟的变态发育，最终导致二化螟的畸形，从而可以有效的控制其种群的发展。进一步，本发明的基因及蛋白可用于转基因抗虫植物的开发以及二化螟的生物防治。

技术领域

本发明涉及昆虫基因工程技术领域。具体涉及一种分离的二化螟CYP15C1基因及其编码蛋白，本发明还包括该蛋白的应用，所述的应用包括一条二化螟CYP15C1基因的RNA干扰序列的应用，通过生物学验证，本发明的CYP15C1基因的RNA干扰序列可用于转基因抗虫植物的开发。

背景技术

二化螟(Chilo suppressalis(Walker))(鳞翅目：螟蛾科)是一种重要的多食性农业害虫，给水稻生产带来了巨大的经济损失(Xu et al.2011)。近年来，随着水稻种植结构的变更、耕作制度的改革和气候变暖等因素，二化螟在亚洲范围内的发生数量和危害程度明显上升(Srensen JG et al.,2012；张扬等，2014)。目前对于二化螟的防治还是以施用化学杀虫剂为主，由于长期大量使用化学农药给环境造成了压力以及抗药性等问题(唐涛，2016；Zibaee et al.2009)，开发和利用符合环保、健康、持续发展理念的无公害防治措施成为了当前的防治热点(Ma et al.,2012)。

细胞色素P450(简称P450)是广泛存在于生物体的一种蛋白质，已记载基因组的昆虫中P450基因的数量在36～170种之间(Feyereisen,2012)。昆虫P450具有氧化酶的功能，参与了许多内源性物质的合成或分解，催化植物有毒物质、杀虫剂和环境污染物等物质的代谢以及蜕皮激素，保幼激素和性信息素的合成，在昆虫的生长发育和防御方面起着非常重要的作用(Feyereisen,2012)。在分子水平上,已证明至少6种P450参与了果蝇蜕皮激素代谢,直翅目昆虫的CYP15A1和家蚕的CYP15C1在保幼激素的合成过程中起重要作用(Igaand Kataoka,2012)。此外，还发现果蝇CYP4G1参与了表皮烃类物质的生物合成(Qiu etal.,2012)。大量事实表明，P450对植物次生性有毒物质的代谢解毒能力决定了昆虫的寄主范围(Schuler,2011)；其对杀虫剂解毒或活化关系到昆虫对杀虫剂的耐受性，P450介导的杀虫剂代谢解毒作用的增强是昆虫产生抗药性的机制(邱星辉，2014)。

P450在昆虫抗药性中的作用已被广泛认知，但由于P450的种类多样性、催化方式的复杂性和研究技术的难度等条件的限制，P450在分子机制方面的介导作用还没有被全面的报道，本发明的目的在于通过分离、克隆二化螟CYP15C1基因及其编码蛋白，通过二化螟的媒介从分子机制上研究二化螟多P450基因的抗性及应用。

发明内容

本发明的目的在于克服现有的技术的不足，提供一种分离的二化螟CYP15C1基因及其编码蛋白，其中包括开发该基因的RNA干扰序列，为利用CYP15C1控制二化螟种群的发展提供新的途径。

本发明运用RNA干扰技术，通过饲喂二化螟CYP15C1基因干扰序列的dsRNA，发现抑制二化螟CYP15C1基因的表达，显著提高了二化螟幼虫的死亡率。本发明首次发现CYP15C1基因的缺失会显著提高二化螟的死亡率，最终导致种群发展的衰退，为实现绿色防治二化螟及其他鳞翅目昆虫特别是螟蛾科昆虫提供技术基础。

本发明通过以下技术方案实现：

申请人分离了一种二化螟CYP15C1基因，其cDNA序列如SEQ ID NO：1所示，序列全长为1763bp。